JPH0717534Y2 - 車両用暖房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、キャブオーバタイプ等のワゴン、ワンボッ
クスカー、トラック等の車両において独立して付設され
る車両用暖房装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、自動車の室内暖房は、第３図に示すように、エン
ジン21の冷却水を温水配管22で取り出し、これを熱交換
器23に循環させて空気を加熱することによって温風を、
例えば、デフロスタ用ノズル24より吹出し、車室内を暖
房していた。なお、25はコントロールパネルである。

また、実開昭60-073866号公報に記載されているよう
に、冷間始動後にエンジン本体を暖機すると共に、直ち
に車室暖房を行うことができるエンジンの暖機装置につ
いては開示されている。これについて第４図を参照して
概説する。

第４図において、エンジン31の吸気管34の途中に燃料タ
ンク33より燃料通路を介して燃料が供給され、該燃料を
気化させて燃焼させるバーナ装置32が設けられ、その下
流直後に熱交換器35を設けたエンジンの暖機装置が示さ
れている。熱交換器35は、自動車の運転室内を暖房する
室内暖房用の空気管路38の一部区間に、三方切換弁39,3
9を介して接続されている。三方切換弁39,39が熱交換器
35の媒体流入管40及び媒体流出管41を空気管路38に接続
している時には、ヒータ本体36から送られてくる空気
は、熱交換器35内の被加熱媒体通路を通って運転室45内
に送られる。

以上のような構成から、エンジン始動後の暖機運転時に
は、バーナ装置32で発生した燃焼ガスＧは熱交換器35に
導入される。他方、ヒータ部36から送られる空気Ａは、
エンジン31の冷却水は冷えているため温水配管37から送
られる冷却水は冷たく、そのため空気Ａは冷風であり、
温風ではない。この空気Ａは、三方切換弁39を経て媒体
流入管40から熱交換器35内の下流側に導入される。そし
て、熱交換器35内を燃焼ガスＧの流れと逆に流れて加熱
され、媒体流出管41、三方切換弁39を経て運転室内へ放
出されて運転室内を暖房する。従って、エンジン始動直
後であっても運転室内に導入される空気Ａは十分に暖か
く、冬期でも運転室内は短時間で快適温度にすることが
できる。

次いで、エンジン31の冷却水が十分に加熱されると、ヒ
ータ部36より送られる空気Ａは温風となるため、三方切
換弁39を切り換え、温風送入管38より直接車両室内へ温
風を送るようにする。このように、エンジン始動直後で
も、運転室を直ちに暖房でき、運転者が寒くて不快な状
態で運転しなくてもよいというものである。

なお、制御装置42については、エンジン31の冷却水の温
度センサーからの信号により、三方切換弁39を切り換え
るように作動し、またエンジン31の燃料噴射ポンプ（図
示せず）の燃料流量を検出する燃料流量センサー43から
の入力及びエンジン31の回転数を検出する回転数センサ
ー44からの入力によりエンジン31の運転状態を検知し、
運転状態に応じてバーナ燃料供給を制御することができ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、第３図に示すような方式の車両用暖房装
置では、近年の熱効率の優れたエンジンでは冷却水が暖
まり難くなっており、そのため、とりわけ冬期、寒冷地
等においては車室が暖まるまで長時間を要し、その間運
転士は寒く、不快な好ましくない状態で運転しなければ
ならなかった。

また、第４図に示したようなエンジンの暖機装置につい
ては、冷間始動後のエンジン本体の暖機は勿論のこと、
始動後に室内暖房が直ちに行われるが、エンジン部の上
方に運転席を設けるキャブオーバタイプ等のワゴン、ワ
ンボックスカー、トラック等の車両に関しては、エンジ
ンルームが狭いためにエンジンの吸気管部分に上記のよ
うなバーナ装置、熱交換器及び送風機等を付設すること
は困難であり、このような車両に対して上記エンジンの
暖機装置を適用することができず、問題点を有してい
る。

そこで、この考案の目的は、上記の問題点を解決するこ
とであり、エンジン始動後急速に車内を暖房でき、しか
も、キャブオーバタイプ等のワゴン、ワンボックスカ
ー、トラック等のスペースの厳しい車両にも容易に設置
することができると共に、暖房用空気の循環を効率良く
行い、しかも熱交換器内での暖房用空気の流れ抵抗を低
減し、暖房用空気を熱交換器へ送り込む送風機を小型化
し、ひいては暖房器を小型にする暖房配管に構成したこ
とを特徴とする車両用暖房装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この考案は、エンジン前方の車
両前部幅方向の両側に各々配置した空気取入口と空気送
出口を備えた熱交換器、前記空気取入口に暖房用空気を
送り込む助手席側の吸込ダクトに設けた送風機、前記空
気送出口と運転席側の吹出口とを接続する吹出ダクト、
前記熱交換器の前方に配置された燃焼器、前記燃焼器か
らの燃焼ガスを前記熱交換器を経てエンジンに送り込む
燃焼ガス排出管、及び吸気系配管より燃焼空気を前記燃
焼器に送り込む前記吸気系配管に接続した空気吸込管を
有するエンジン上方に運転席を設けた車両用暖房装置に
関する。

また、この車両用暖房装置において、前記熱交換器の前
記空気取入口と前記送風機のスクロール出口とをほゞ直
線的に導通し、両者を車両幅方向に配置したものであ
る。

〔作用〕

この考案による車両用暖房装置は、上記のように構成さ
れており、次のように作用する。即ち、燃焼器、熱交換
器及び送風機から成る暖房器をエンジン前方の車両前部
に配置し、前記熱交換器の一端部に導通する前記送風機
の空気取入口を助手席側に設置し、前記熱交換器の他端
部に導通する吹出ダクトの吹出口を運転席側に設置し、
更に、前記燃焼器を前記熱交換器の側方に配置したの
で、助手席側より吸い込まれた車内の冷気を熱交換器内
でこの燃焼ガスと熱交換して加熱し、温風にして運転席
側より吹き出させ、暖房用空気を車両の幅方向に循環さ
せて車内を暖房することができる。

また、前記燃焼器の燃焼ガスをエンジンの吸気マニホル
ドに送り込み、燃焼空気を前記吸気マニホルドへの吸気
系配管より導入したので、前記燃焼器に燃焼空気を送り
込む送風機を設ける必要がない。

また、前記熱交換器の空気取入口と前記送風機のスクロ
ール出口とをほゞ直線的に導通し、両者を車両の幅方向
に配置しているので、空気をダイレクトスルーに流れる
ように構成することができ、前記暖房器内での暖房用空
気の流れ抵抗を低減することができ、循環する暖房用空
気はスムースに流れると共に、暖房空気量を増大するこ
とができるため、車内を迅速に暖房できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この考案による車両用暖房装置
の一実施例を詳述する。

第１図において、この考案の一実施例である車両用暖房
装置を配備したキャブオーバタイプのワンボックスカー
の車両の概略図が示されている。暖房器１は、燃焼器
３、熱交換器５及び送風機６を備えている。エンジン11
の前方にラジエータ12が設置されて、車両のフロワー４
はエンジン11本体より低いところに位置しており、エン
ジン11部分は狭くエンジン11部分に種々の機器を付設す
ることは困難となっている。

この車両用暖房装置の暖房器１は、図に示すように、ラ
ジエータ12の前方に車両の幅方向、即ち、運転席及び助
手席の座席と平行に配置されたものである。

そして、熱交換器５の一端部の上流には送風機６が設置
されており、車内の冷気は吸込ダクト８から、送風機６
によって熱交換器５に吸い込まれるように構成されてい
る。熱交換器５の他端部には、温風を車内に吹き出す吹
出ダクト15が連通して設けられている。また、燃焼器３
は熱交換器５の側方で且つ前方に横付けして取り付けら
れている。

第２図において、この考案による車両用暖房装置を車両
の正面から見た状態が示されている。吸込ダクト８の車
内冷気を取入れる空気取入口14は車両幅方向の助手席側
のフロントグリルに設けられ、また吹出ダクト15の吹出
口10は車両幅方向の運転席側のフロントグリルに設けら
れている。そして、燃焼器３の燃焼ガスはエンジン11の
吸気マニホルド７に連通する燃焼ガス排出管９を通って
吸気マニホルド７に送り込まれる。

また、燃焼空気は吸気マニホルド７への吸気系配管16に
設置された逆止弁、即ち吸気コントロールバルブ２が設
置されたその上流位置より空気吸込管13を通って導入さ
れる。燃焼器３によってこの燃焼空気と後述の気化燃料
とで燃焼して発生する燃焼ガスを、熱交換器５の側方よ
り熱交換器５内へ導入する。燃焼ガスは熱交換器５内を
通過する暖房用空気と熱交換し、温風を吹出ダクト15を
通って吹出口10から送り出し、車室内を循環させる。車
室内を循環した空気は、再び空気取入口14から吸込ダク
ト８を通じて送風機６によって吸い込まれる。他方、燃
焼ガスは燃焼ガス排出管９よりエンジン11内に通じる吸
気マニホルド７に送り込まれる。

燃焼器３及び熱交換器５の詳細については、図示されて
いないが、例えば、次のような構成を有するものを使用
すると好ましいものである。次に、これらについての一
例を詳述する。

先ず、熱交換器５について説明する。熱交換器５の上流
には、その空気取入口と導通したスクロール出口を有す
る送風機６が設置されている。送風機６の吸込口に対し
て循環空気取入通路、即ち吸込ダクト８が取り付けられ
ている。吸込ダクト８は、下流になるにしたがって段々
に狭くなるように構成されてもよく、また単なる循環パ
イプであってもよい。熱交換器５は、二重筒体である熱
流通路筒体の外周に吸熱通路筒体が配置された構成を有
する。

前記熱流通路筒体は、熱流往路筒体とその外周囲に配置
された熱流復路筒体から成る。前記熱流往路筒体の一側
部に燃焼器３が取り付けられている。従って、熱交換器
５は、中央部に燃焼器３からの燃焼ガスが通る熱流通
路、中間部に燃焼ガスの燃焼熱を外周側に伝達する熱伝
達通路、及び外側部に燃焼熱を放熱して冷気を温風にす
る吸熱通路から構成されている。

しかも、前記熱流通路、前記熱伝達通路及び前記吸熱通
路は、互いに同軸上に配置されている。前記吸熱通路筒
体は、熱交換器５の外側ケースを構成しており、断熱材
等で覆われている。前記外側ケースの両端部は、一端部
に空気取入口17及び他端部に空気送出口18が形成され、
温風の吹出ダクト15に連通している。前記熱流復路筒体
の端部には、フィン付のカップ状蓋体が固定されてい
る。この構造によって、燃焼ガスの流れ通路即ち前記熱
流通路及び前記熱伝達通路と、加熱されて暖房に供され
る空気の流れ通路即ち前記吸熱通路とは完全に遮断され
ている。

また、前記熱流往路筒体の他端部と前記熱流復路筒体の
一端部とは連通しており、前記熱流復路筒体の他端部に
は燃料ガス排出口が形成され、燃焼ガス排出管９に導通
している。この燃焼ガスをエンジンに送り込むように、
燃焼ガス排出管９を吸気マニホルド７に連結してもよ
く、その場合には外部に直接排気する排気管とエンジン
に送り込む送込管とに切り換えることができるように構
成してもよい。

更に、前記熱流復路筒体には受熱フィンが配置されてい
る。また、前記吸熱通路筒体には放熱フィンが配置され
ている。前記放熱フィンについては、空気導入口の付近
即ち前記放熱フィンの先導端部が、切り欠いてあっても
よい。その場合には、空気は前記放熱フィンに妨げられ
ずにスムースに前記放熱フィンの間に流入される。これ
らの前記受熱フィン及び前記放熱フィンは、前記熱流復
路筒体に一体的に設けられることが熱伝導の点から好ま
しい。

言い換えると、前記熱流復路筒体の内側には前記受熱フ
ィンが形成され、前記熱流復路筒体の外側には前記放熱
フィンが形成されている。各々の前記受熱フィン及び前
記放熱フィンを整合状態に配置すれば、燃焼ガスは前記
受熱フィンによって妨げられることなくスムースに流れ
ることができる。また、燃焼ガスによって暖められる空
気も前記放熱フィンによって妨げられることなくスムー
スに流れることができる。

次に、燃焼器３について説明する。燃焼器３は燃焼筒か
ら成り、前記燃焼筒を連通孔を有する仕切板によって気
化室と燃焼室とに仕切り、気化用グロープラグを内蔵し
た気化装置を前記燃焼室を貫通して配置し、前記気化装
置によって気化された気化燃料を噴出する噴出口を前記
気化室に開口し、更に、前記気化室には点火用グロープ
ラグを設置する。前記気化用グロープラグによって液体
燃料を気化させて気化燃料にすると共に、燃焼空気を取
り入れて気化燃料と混合気を生成し、僅かに存在する油
滴或いは混合気に前記点火用グロープラグによって着火
し、前記燃焼室において混合気を燃焼させる。

このような燃焼器３を使用することによって、液体燃料
は急速に気化して気化燃料となり、気化燃料は急速に着
火され、急速燃焼が可能になる。その結果、燃焼器３は
直ちに燃焼ガスを熱交換器５に送り込み、熱交換器５の
機能を迅速に果たすことができ、暖房に供することがで
きる。

この考案による車両用暖房装置は、上記のように構成さ
れており、次のように作動する。作動の説明をより一層
理解し易くするために、燃焼器３及び熱交換器５として
は、上記の構造のものをそれぞれ使用した場合について
説明する。

送風機６、燃焼器３の燃料供給装置、点火用グロープラ
グ、気化用グロープラグ、それらを制御する制御装置等
を作動する。これらが作動することによって、燃焼器３
に液体燃料が供給されて気化燃料に変換され、燃焼状態
になる。燃焼器３によって発生した燃焼ガスは熱流往路
筒体内の熱流通路に吹き込まれる。前記熱流通路に吹き
込まれた燃焼ガスは、前記熱流往路筒体の前記熱流通路
から蓋体によってＵターンされ、熱流復路筒体内の熱伝
達通路を流れる。前記熱伝達通路には受熱フィンが半径
方向に多数設置されているので、燃焼ガスは前記受熱フ
ィンによって燃焼熱を奪われ、最後に燃焼ガス排出口か
ら放出される。

一方、暖められる空気は送風機６によって吸込ダクト８
から吸込まれ、送風機６から空気取入口17から熱交換器
５の吸熱通路筒体内に吹込まれる。送り込まれた空気
は、吸熱通路内に設置されている放熱フィンの間を通っ
て流れる。前記吸熱通路には多数の半径方向の放熱フィ
ンが前記熱流復路筒体の外周に固定して配置されてお
り、空気は前記放熱フィンの間を通って前記放熱フィン
から燃焼熱を吸熱して即ち奪って暖められる。暖められ
た空気は温風となって、次いで前記蓋体の外周に半径方
向に多数設けられた放熱フィンの間を通って更に暖めら
れて流れる。

次いで、暖められた温風は吹出ダクト15を通って運転席
側に設けられた温風の吹出口10から車内に吹出される。
温風は、車内を保温し、次いで車内の助手席側に設けた
空気取入口14から吸込ダクト８を通って送風機６の作用
によって吸い込まれる。勿論、空気取入口14にフィルタ
を設けることもできる。吸い込まれた空気は送風機６の
スクロール出口から再び空気取入口17を通って熱交換器
５に送り込まれる。熱交換器５によって空気は再び熱交
換されて吹出ダクト15を通って温風吹出口10から車内へ
と吹き出され循環される。上記作動が繰り返されて車内
は所定の温度に保温されることになる。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、この考案による暖房装
置によれば、燃焼器、熱交換器及び送風機を備えた暖房
器をエンジン前方の車両前部に設け、前記熱交換器の一
側に助手席側に冷気取入口を有する吸入ダクトを連通さ
せ、他側に運転席側に吹出口を有する温風吹出ダクトを
連通させて、暖房用空気が前記熱交換器内をダイレクト
スルーに流れるようにしたので、従来のようなエンジン
の冷却水により暖房するものと比べ、エンジン始動後急
速に車内とりわけ運転席付近を暖房することができる。

また、前記燃焼器の燃焼ガスをエンジンの吸気マニホル
ドに送り込み、燃焼空気を前記吸気マニホルドへの吸気
系配管より導入したので、前記燃焼器に燃焼空気を送り
込む送風機を設ける必要がない。

しかも、暖房用空気を循環させる送風機は暖房用空気が
前記熱交換器内をダイレクトスルーに流れるようにした
ので、大きな送風力を必要としないので小型化すること
ができ、暖房器自体を小型にできる。

従って、この車両用暖房装置は、既存のキャブオーバタ
イプ等のワゴン、ワンボックスカー、トラック等のスペ
ースの厳しい車両に簡単に取り付けることができる。更
に、暖房用空気は運転席側より吹出し助手席側より吸い
込まれるために車内の暖房用空気の循環が良く暖房効率
を上げることができる。

また、暖房用空気は運転席側より排風され、助手席側よ
り吸い込まれるため、車内の空気の循環が良くなり、し
かも暖房空気量を増大することができ、車内全体の暖房
が速く行きわたることとなる。

更に、燃焼器の燃焼空気をエンジンの吸気系配管から取
入れるように構成しているので、そのための送風機を使
用する必要がなく、暖房装置そのものを小型に構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による車両用暖房装置の一実施例を配
備した車両の概略図、第２図はこの考案による車両用暖
房装置の一実施例を示す正面図、第３図は従来の車両用
暖房装置を示す斜視図、及び第４図は従来のエンジンの
暖機装置を示す概略図である。 １……暖房器、３……燃焼器、５……熱交換器、６……
送風機、７……吸気マニホルド、８……吹込ダクト、９
……燃焼用ガス排出管、10……温風の吹出口、11……エ
ンジン、12……ラジエータ、13……空気吸込管、14……
空気取入口、15……吹出ダクト、16……吸気系配管、17
……空気取入口、18……空気送出口。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン前方の車両前部幅方向の両側に各
   々配置した空気取入口と空気送出口を備えた熱交換器、
   前記空気取入口に暖房用空気を送り込む助手席側の吸込
   ダクトに設けた送風機、前記空気送出口と運転席側の吹
   出口とを接続する吹出ダクト、前記熱交換器の前方に配
   置された燃焼器、前記燃焼器からの燃焼ガスを前記熱交
   換器を経てエンジンに送り込む燃焼ガス排出管、及び吸
   気系配管より燃焼空気を前記燃焼器に送り込む前記吸気
   系配管に接続した空気吸込管を有するエンジン上方に運
   転席を設けた車両用暖房装置。
2. 【請求項２】前記熱交換器の前記空気取入口と前記送風
   機のスクロール出口とをほゞ直線的に導通し、両者を車
   両幅方向に配置したことを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載の車両用暖房装置。