JPH02182531A

JPH02182531A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH02182531A
Application number: JP1295988A
Authority: JP
Inventors: Michael Bittmann; ミカエル・ビットマン
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1990-07-17
Also published as: DE3839242A1; DE3839242C2; US5046663A

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】〔産業上の利用分野〕本発明は加熱装置に係り、特に燃焼室内に配設されたバ
ーナと、該バーナを取り囲む熱交換器と、燃焼室内で発
生した高温燃焼ガスを、熱交換器通過後、排出する排ガ
ス排出口とを備えた自動車用加熱装置に関する。

〔従来の技術〕

前記タイプの加熱装置では、燃焼室内における燃焼のた
め、不快感を与える騒音、特に低周波燃焼騒音が発生し
、これは、加熱装置を自動車に取り付けた場合特に著し
い。更に、このような低周波騒音は極めて可聴性が高く
長距離にわたって聞こえ、従って、環境騒音公害を増大
させる。現在、自動車製造業者では、自動車のインテリ
アをできるだけ静穏にすることに益々大きな価値を置く
ようになっており、従って、特に自助車用の加熱装置に
おいては、より低騒音で操作できるものに対する需要が
高まっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような事情に鑑み、本発明の主な目的は、特に低周
波燃焼騒音に関して簡単な構造で信頼できる騒音消音を
達成して、可聴燃焼騒音を減少させると共に、前述の難
点を克服した加熱装置、特に、自動車用加熱装置を提供
することにある。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明によれば、前記目的を達成する為に、燃焼室内に
配設されたバーナと、該バーナを取り囲む熱交換器と、
燃焼室内で発生した高温燃焼ガスを熱交換器通過後、排
出する排ガス排出口と、を備えた加熱装置、特に自動車
用加熱装置であって、上記排ガス排出口の領域にマフラ
・インサートを配設して排ガス流を少なくとも２つの部
分流に分割することを特徴とする。

〔作用〕

従って、本発明に係る前記加熱装置によれば、燃焼中に
発生する燃焼騒音を伴う排ガスは、マフラ・インサート
により少なくとも２つの分流に分割される。このように
して、驚くべきことに、少なくとも約３〜４ｄＢＡ　の
騒音レベル低下が達成されると共に、特に、不快な低周
波燃焼騒音を消すことができることが知見された。これ
により、本発明に係る加熱装置では、燃焼騒音は大幅に
低下し、はとんど騒音を発生せずに操作できる加熱装置
を達成している。更に、本発明の加熱装置では、マフラ
・インサートを排ガス排出口に配設して使用しているた
め、他の場合と違って、加熱装置の全体設計は本質的な
変更をせずに済ますことができる。加熱装置の排ガス排
出口から分岐させた排ガス管の領域に消音装置を付設す
る場合に比べて、本発明の加熱装置のマフラ・インサー
トは構造が簡単に設計されており、従って、有利なこと
に、加熱装置の排ガス排出口を構成する排ガス連結片部
材内に内側から直接挿入することができると共に、簡単
な方法で取り付けることができる。

望ましくは、該マフラ・インサートは、はぼ平行な中心
軸を有し、且つその中を排ガスの分流が流通できるよう
な少なくとも２つの中空部材ををするのがよい。マフラ
・インサートの中空部材により、排ガス流は加熱装置の
排ガス排出口の領域において部分流に分割される。また
、マフラ・インサートのこれら２つの中空部材は、でき
るだけスペースを取らずコンパクトな構造となるように
配設されている。更に、マフラ・インサートによって発
生される流抵抗は最小限に抑えて、燃焼室内における燃
焼過程の進行に悪影響を生じるようにしである。

本発明の有利な実施例では、該中空部材は、マフラ・イ
ンサート上に互いに隣設して配設できるよう、管部材の
形に構成されている。材料の選択次第では、中空部材は
非変形断面、例えば、腎臓形またはスリット形の断面を
有するように構成すると良いことが判明している。この
ようにして、周波数範囲の一関数として中空部材の形状
を適宜＃４成することにより、最適消音効果を達成する
ことができる。

本発明によれば、望ましくは、マフラ・インサートを加
熱装置の排ガス排出口内に配設して、全排ガス流が、分
割されながら、直接中空部材内に流通できるようにする
のがよい。このようにすると、効果的に消音を達成する
ことができる。なぜなら、実際には、マフラ・インサー
トで排ガス流全体を遮り、加熱装置の排ガス排出口内に
おいてマフラ・インサートをバイパスする排ガス流が全
くないからである。

また、有利な形状としては、マフラ・インサートが１つ
のユニットとして取り扱え、且つ加熱装置の組付中排ガ
ス排出口に簡単な方法で挿入できる部品となるよう、中
空部材を共通の連結フランジで互いに連結するとよい。

該連結フランジの断面寸法は加熱装置の排ガス排出口の
対応の断面寸法に適合させて該連結フランジと排ガス排
出口との間に密封状襟を形成し、オプションとして、密
封装置を付設できるようにしである。

マフラ・インサートは、薄板金Ｌｉ１の形に形成するこ
とができ、中空部材は間片部材から構成することができ
る。連結フランジは穴あき板の形に構成することができ
る。また、管部材は溶接などにより結合する。別の方法
としては、マフラ・インサートは、その消音効果を最適
にならしめるよう非円形断面形状を選択的に有すること
ができる鋳造部品として構成することもできる。

本発明の前述の並びにその他の目的、特徴及び利点は、
本発明の幾らかの実施例を例示を目的として示す添付図
面に関し、以下の詳細な説明を読めば一層明白となるで
あろう。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る加熱装置の好ましい
実施例を詳説する。

第１図には、本発明に係る加熱装置の１例として、全体
を参照符号１で表した自動車用加熱装置が示されている
。具体的には、ここでは、いわゆる「水式加熱装置」、
即方、その内部を液体熱交換媒体が流れる自動車用加熱
装置を示している。

このような自動車用加熱装置は、例えば、自動車の内燃
機関の冷却回路の中に組み込むことができる。但し、当
然のことではあるが、本発明は図示の加熱装置ｌの実施
例に限定されるものではなく、空気等の気体状熱搬送体
を用いるその他の加熱装置の設計に対しても適用可能で
ある。

さて、第１図に示す加熱装置には、燃料を準備するため
の燃料噴射体を有する霧吹き型バーナが具備されている
。燃料噴射体２から所定の距離を置いて軸方向に渦巻体
３が配設されている。調整済の燃料／空気混合体の点火
は点火装置４の助けを借りて行われる。図示の例では、
この点火装置４は点火器を備えた高電圧点火装置である
。バーナインサート５が配設されてふり、その一部分は
、燃焼管６で形成される燃焼室７の中に突入している。

また、該バーナインサート５は、図示の方法で渦巻体３
に結合されている。燃焼管６は熱交換器８によって包囲
され、熱交換器８は、加熱装置１のハウジング・ケーシ
ングにより形成される外部ケーシング９によって包囲さ
れでいる。

液状熱交換媒体は人口ｌＯから加熱装置１に入り、外部
ケーシング９と熱交換器８の間の空間を流れ、出口１１
から加熱装置ｌの外に流出する。

燃焼室７内で発生した高温燃焼ガスは、燃焼室７の端部
にふいて略１８０°偏向されると共に、燃焼管６と熱交
換器８の間の空間１８を通る際、その熱を熱交換器８を
介して液状熱交換媒体に伝達する。燃焼ガスは、熱交換
器８を通過した後、排ガス排出口連結片の形に作られた
排ガス排出口１２を介し、排気ガスの形で加熱装置１か
ら流出される。

全体を１３で示しであるマフラ・インサートを排ガス排
出口１２内に配設している。第２図と組合わせて見ると
分かるように、このマフラ・インサート１３は２つの隣
設する中空体１４から成る薄板金部材であり、該中空体
１４は、本実施例では、略平行な中心軸を有する薄板金
管部材１５により形成されている。これらの管部材１５
は、例えば、溶接により、を孔板１６に結合されている
。

第１図に示すように、このマフラ・インサート１３は排
ガス排出口１２の中に挿入されており、その結果、連結
フランジ１７の役割を果たす有孔板１６は排ガス排出口
１２の内壁に密着していると共に、溶接などにより該排
出口内壁に結合できるようになっている。このマフラ・
インサート１３により、加熱装置１の空間室１８を流れ
る燃焼ガス流（排ガス流）は２つの部分流に分割される
、即ち、この２邪分流は、管部材１５で形成される２つ
の中空体１４の間に分流される。これにより、マフラ・
インサート１３は消音、特に、低周波燃焼騒音の消音を
達成することができ、従って、加熱装置ｌは操作状態に
おいて静穏操作を実現することができる。

本実施例では、マフラ・インサート１３の中空体１４の
サイズ及び数は、加熱装置１の燃焼室７内における燃焼
工程が基本的に妨げられることのないように選択される
。即ち、マフラ・インサート１３は、排ガス排出口１２
に生じる流抵抗が無視できる程度のものであるように設
計されている。

更に、マフラ・インサート１３は、排ガス流全体が２つ
の中空体１４の間に分流されるように排ガス排出口１２
内に配設されている。つまり、排ガスが排ガス排出口１
２と連結フランジ１７の間を通ることのないようにしな
ければならない。なぜなら、もしそうでなげれば、別の
流騒音が発生する可能性があるからである。

第３図には、マフラ・インサートの変更例が示されてお
り、図中、その全体を参照符号１３’で示しである。こ
のマフラ・インサート１３′は一体型鋳造部材として形
成されてふり、従って、その中空Ｋｌ　４’はその連結
フランジ１７′と一体である。中空体１４′の断面は、
図示のように、卵形等の非円形に開口される。

前記のマフラ・インサート１３′の動作は第２図に示し
たマフラ・インサート１３と本質的に同じである。中空
体１４′の非円形断面形状によりマフラ・インサート１
３′の消音効果は最適なものとなっている。マフラ・イ
ンサート１３′は、１鋳造部材１９として形成されてい
るので、即ち、単一部材なので、そのままの形で容易に
取り扱うことができると共に、排ガス排出口１２に密着
して挿入することができ、しかも、それ以上の作業を必
要としない。

以上の説明中には示されていないが、マフラ・インサー
ト１３．１３′は３つ以上の中空体１４．１４′を形成
しても良い。但し、使用される中空体１４．１４′の数
は、排ガス排出口１２の断面の面積によって決まるもの
である。中空体１４．１４′の数を余りに多数選択する
と、マフラ・インサート１３．１３′は余りにも大きい
流抵抗を生じることになり、結果として、燃焼室７内に
おける燃焼工程が損なわれてしまう可能性がある。

個々の中空体１４．１４′の許容可能な最小断面積は、
燃焼室７内における燃焼工程の効果も考慮に入れたテス
トによって決定することができる。

このようにすると、中空体１４．１４′の断面積の総和
が燃焼室７における燃焼工程に基本的に影響を与えずに
済む許容可能最小断面積より大きくなるように、中空体
１４．１４′の数を選定することができる。

中空体１４．１４′の形状もまた図示の例とは異なるも
のを選択することができる。即ち、中空体１４．１４’
の断面形状は、例えば、習慣形とすることもできるし、
或いは、円形断面や楕円形断面の組合わせとすることも
できるし、またその他の連結曲線とすることも可能であ
る。

マフラ・インサート１３．１３′の消音効果を最適なも
のにできるよう、中空体１４．１４′の断面形状は、任
意に、加熱装置１の各種のデザイン環境に適合させるこ
とができる。

尚、本発明による種々な実施例を例示並びに説明してき
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者
にとって当然とされる種々な変更例や改良例が可能であ
る。

従って、本発明は本明細書中に例示並びに記載の詳細例
に限定されるものではなく、付属の請求の範囲に包含さ
れる全ての変更例並びに改良例を含むものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る加熱装置によれば、加
熱装置の排ガス排出口に排ガス流を少なくとも２つの部
分流に分割するマフラ・インサートを取付けたので、簡
単な構造で燃焼騒音を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は排ガス排出口内にマフラ・インサートを備えた
加熱装置の部分断面線図である。第２図はマフラ・インサートの１実施例の斜視図である
。第３図はマフラ・インサートの変更例の斜視図である。１・・加熱装置、　２・・・燃料噴射体、　３・・・渦
巻体、　４・・・点火装置、　５・・・バーナインサー
ト、６・・・燃焼管、　７・・・燃焼室、　８・・・熱
交換器、９・・・外部ケーシング、　　１０・・・人口
、　　１１・・・出口、　　１２・・・排ガス排出口、
　　１３・・・マフラ・インサート、　　１４・・・中
空体、　　１５・・・管部材、１６・・・有孔板、　　
１７・・・連結フランジ、　　１８・・空間室。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃焼室内に配設されたバーナと、該バーナを包囲
する熱交換器と、燃焼室内で発生した高温燃焼ガスを、
熱交換器通過後、排気ガスとして加熱装置から排出する
ための排ガス排出口とを備えた加熱装置、特に自動車用
加熱装置であって、排ガス排出口（１２）の領域内にマ
フラ・インサート（１３、１３′）を配設して排ガス流
を少なくとも２つの部分流に分割することをを特徴とす
る加熱装置。
（２）前記マフラ・インサート（１３、１３′）が、略
平行な中心軸を有し且つその中を前記排ガス分流が流過
するようにして成る少なくとも２つの中空体（１４、１
４′）を含むことを特徴とする請求項（１）に記載の加
熱装置。
（３）前記中空体（１４）が管部材（１５）として形成
されていることを特徴とする請求項（２）に記載の加熱
装置。
（４）前記中空体（１４）が、腎臓形断面やスリット型
断面などの非円形断面を有することを特徴とする請求項
（２）に記載の加熱装置。
（５）前記排ガス流の全体が、分流に分割されている間
、マフラ・インサートの中空体（１４、１４′）の中を
直接流過できるように、前記マフラ・インサート（１３
、１３′）が加熱装置（１）の排ガス排出口（１２）内
に配設されていることを特徴とする請求項（１）乃至（
４）のいずれかに記載の加熱装置。
（６）前記中空体（１４、１４′）がその一端において
共通の連結フランジ（１７、１７′）により互いに連結
されていることを特徴とする請求項（１）乃至（５）の
いずれかに記載の加熱装置。
（７）前記連結フランジ（１７、１７′）が排ガス排出
口（１２）内に密着状態に挿入されることを特徴とする
請求項（６）に記載の加熱装置。
（８）前記マフラ・インサート（１３）が薄板金部材と
して形成されていることを特徴とする請求項（１）乃至
（７）のいずれかに記載の加熱装置。
（９）前記マフラ・インサート（１３′）が鋳造部材（
１９）として形成されていることを特徴とする請求項（
１）乃至（７）のいずれかに記載の加熱装置。