JPS621620A - 熱交換器 - 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】 Ｃ産業上の利用分野コ 本発明は車両用暖房器などに使用される熱交換器に関す
るものである。

［従来の技術〕 本出願人は車両用暖房装置として特願昭５９−１０６８
６９＠により、機関の吸気管に燃焼器および熱交換器を
挿入接続し、この熱交換器により暖房用空気を加熱する
ものを出願している。

このような暖房装置に使用される熱交換器は熱交換部を
高温燃焼ガスがｊＩ流するので、熱交換部にステンレス
などの耐熱材料が使用されるが、このステンレスは熱伝
導率が低いので十分な伝熱ｌを得るためには伝熱面積を
広く採る必要があり、また熱交換部のフィンの形状も？
ＩＩＢ−すると吸気抵抗が大きくなるなど制約されるの
で、熱交換器が吸気管に比べてかなり大形になり、車両
に対する搭載スペースがさかれるという問題がある。

Ｃ問題が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に馬み、セラミックスが耐熱
性に優れ熱伝導率が大きい点に着目し、熱交換部にセラ
ミックスを用い、車体撮動に十分にも耐え得るよう構造
した熱交換器を提供することにある。

Ｃ問題を解決するための手段］ 上記目的を速成するために、本発明の構成は暖房用空気
ダクトの中間部分にセラミックスからなる円筒形のハニ
カム構造体を嵌合して熱交換部を形成し、前記ハニカム
構造体の円筒部に前記暖房用空気ダクトのｇ！部を貫通
して前記円筒部と同軸に延びる蛇腹状の燃焼ガス貫流管
を接続したちのである。

［作用〕 燃焼器からの燃焼ガスが左側の燃焼ガス貫流管４からハ
ニカム構造体６の円筒部６ａへ入り、右側の燃焼ガス貫
流管４から機関の吸気マニホールドへ流れる。燃焼ガス
の熱は熱伝導率の高（パノにｈム構造体６に伝達される
。左側の端部１０ａから暖房用空気ダクト１０へ吸引さ
れた暖房用空気はハニカム構造体６の多数の細長い通路
を通過する時加熱され、右側の端部１０ａから暖房器へ
吸引され、ブロアにより車室へ吹き出される。

燃焼ガスにより燃焼ガス貢流管４も加熱されるが、この
熱変形は貫流管自体の伸縮により吸収され、ハニカム構
造体６の両端部に及ぼす外りが緩和される。ハニカム構
造体６は暖房用空気ダクト１０に対して浮り状態に支持
されるので、）＼ニカム構造体６に作用する車体振動な
どの外力が分散され、破損が防止される。

［発明の実施例〕 本発明を実施例に基づいて説明する。第１因に示すよう
に、本発明による熱交換器はほぼＵ字形（またはＳ′？
！形でもよい）に湾曲された暖房用空気ダクト″１０を
備えており、この中間部分にセラミックスからなる円筒
形のハニカム構造体６またはフィンを形成してなる円筒
状熱交換器を嵌合して熱交換部へが構成される。暖房用
空気ダクト１０は実際には右半部と左半部とに分割成形
した後に結合するなどにより、１１ノス成形することが
できる。その際ｒ１１房用空気ダクト１０の湾曲部に円
筒形の膨出部５が形成され、この肩壁５ａに設けた開口
に燃焼ガス貢流管４の端部が結合される。

燃焼ガス１ｊｆｆｌｌＦ４は伸縮可能の蛇腹状の金属管
から構成され、この内端部がハニカム構造体６と一体に
成形された円筒部６ａの突出部に突き合せて連結される
。すなわら、円筒部６ａは円筒形のハニカム構造体６の
本体部から軸方向に突出され、これに耐熱性に優れたｈ
−ボン扮末から成形してなるシールリング３が外嵌され
る。そして、燃焼ガス貫流管４の伸縮に対して燃焼ガス
貫流管４に結合した例えば鋳物などからなる継手７がシ
ールリング３にこれを覆うように押し付けられる。好ま
しくはシールリング３は断面台形をなすように構成され
る。そして、円筒部６ａに結合した継手８がシールリン
グ３０反対側に押し付けられるとともに、円筒形の継手
８に相対摺動可能に嵌合される。

ハニカム構造体６は多数の軸方向に延びる通路を備えて
おり、この通路を暖房用空気が通過するように構成され
る。ハニカム構造体６を振動に対して保護するために、
第２図に示すように、ハニカム構造体６は暖房用空気ダ
クト１０の内部に波形に湾曲されたステンレスなどの金
属板から形成した円筒形のフィン２を介して嵌合支持さ
れる。

次に、本発明による熱交換器の作動について説明する。

暖房用空気ダクト１０の左側の端部１０ａｔｆｉ接続管
を介して車室に配設される暖房ｉ！Ｉｌ（フロアと吹出
口を備えた箱体）の出口に接続される一方、右側の端部
１０ａが暖房器の入口に接続される。また、各燃焼ガス
貫流管４の外端部が吸気管の途中に挿入ｉＦｋされる。

したがって、燃焼器からの燃焼ガスが左側の燃焼ガスＩ
Ｉ流管４からハニカム構造体６の円筒部６ａへ入り、右
側の燃焼ガス貫流管４から機関の吸気マニホールドへ流
れる。燃焼ガスの熱は熱伝導率の高いハニカム構造体６
に伝達される。左側の端部１０ａから暖房用空気ダクト
１０へ吸引された暖房用空気はハニカム構造体６の多数
の細長い通路を通過するとき加熱され、右側の端部１０
ａから暖房器へ吸引され、フロアにより単室へ吹き出さ
れる。

ハニカム構造体６は耐熱性を有し、熱伝導率が高いので
、小形でありながら燃焼ガスの熱をよく吸収し、暖房用
空気を加熱する。セラミックスからなるハニカム構造体
６は暖房用空気ダクト１０に直接嵌合されるのでなく、
波形に折り曲げられた板からなる円筒形のフィン２を介
して弾性的に支持される。

燃焼ガスにより燃焼ガス貫流管４も加熱されるが、この
熱変形は１ｍｍ管体の伸縮により吸収され、ハニカム構
造体６の両端部に及ぼす外力が緩和される。ハニカム構
造体６は暖房用空気ダクト１０に対して浮動状態に支持
されるので、ハニカム構造体６に作用する車体振動など
の外力が分散され、破損が防止される。

燃焼ガス貫流管４の伸縮に伴って円筒部６ａに外嵌され
たシールリング３の外周面および継手８の外周面に嵌合
する継手７が摺動し、燃焼ガス貝流管４と円筒部６ａと
の突合せ部に隙間が生じても、この摺動部は弾性を有す
るシールリング３によりシールされ、軸方向の締付力に
より断面台形のシールリング３が径方向に押圧されるの
で、燃焼ガスが暖房用空気ダクト１ｏの内部へ洩れるこ
とはない。また、シールリング３はカーボン粉末から成
形されるもので、耐熱性に優れるので燃焼ガスに触れて
も焼損することがない。

暖房用空気ダクト１０とハニカム構造体６の嵌合部はフ
ィン２を通過する暖房用空気によって冷却されるので、
暖房用空気ダクト１ｏの過熱が抑えられる。また、燃焼
ガス貫流管４は常に空気により冷却されるので、熱害な
どの問題がない。

〔発明の効果］ 本発明は暖房用空気ダクトをＵ字形に湾曲して構成した
ので、この内部に嵌合した円筒形のハニカム構造体から
なる熱交換部に対し、−直線に燃焼ガスが負流する金属
管を接続することができ、これにより吸気抵抗を少なく
することができるとともに、暖房用空気ダクトの両端部
を車室の暖房器の入口と出口とに接続する配管が容易と
なる。

暖房用空気ダクトに嵌合されたセラミックスからなるハ
ニカム構造体の円筒部の突出部と暖房用空気ダクトの円
筒形の膨出部との間に蛇腹状の金属管を接続したから、
暖房用空気ダクトおよび燃焼ガス貫流管の熱膨張が燃焼
ガス貫流管自体の伸縮により吸収され、ハニカム構造体
に作用する車体振動などの外力が緩和され、ハニカム構
造体が保護される。そして、燃焼ガス貢流管とハニカム
構造体の円筒部とのｉ統部には耐熱性に優れたカーボン
粉末から成形したシールリングが外嵌されているので、
燃焼ガスｌＩ流管の伸縮運動に対してハニカム構造体の
円筒部と燃焼ガス貫流管との接続部を完全にシールする
ことがで°き、燃焼ガスが暖房用空気ダクトの内部へ洩
れ出て暖房用空気の汚染を防止することができる。

セラミックスからなるハニカム構造体はその成形が比較
的容易でありながら、多数の綱長い通路を備えてるので
伝熱面積が非常に大きく、耐熱性と熱伝導性にも優れて
いるので、小形でありながら伝熱量の大きな熱交換器を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱交換器の側面断面図、第２図は
同右半部を省略して示す正面断面図である。 Ａ：熱交換部　２：フィン　３：シールリング４：燃焼
ガス　６：ハニカム構造体　１ｏ：暖房用空気ダクト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　暖房用空気ダクトの中間部分にセラミツクスからなる
   円筒形のハニカム構造体を嵌合して熱交換部を形成し、
   前記ハニカム構造体の円筒部に前記暖房用空気ダクトの
   壁部を貫通して前記円筒部と同軸に延びる蛇腹状の燃焼
   ガス貫流管を接続したことを特徴とする熱交換器。