JPS62178850A - 車両用燃焼式ヒ−タ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、始動時のフィーリングが向上するようにした
車両用燃焼式ヒータに関する。

（従来技術及びその問題点） 一般に、車両の車室内を暖房するためには、エンジン冷
却水の熱を利用した温水式ヒータが用いられている。こ
のような温水式ヒータによる暖房は冷寒地におけるエン
ジン始動時等に、エンジン温度が低く熱量が不足するの
で、この熱量を補足するため、例えば燃焼式ヒータが使
用される（例えば実公昭３７−３２９３８号）。

ところで、上記のような燃焼式ヒータは点火時から熱交
換器が十分温まるまで時間がかかるので。

燃焼式ヒータの点火後、所定時間が経過して熱交換器が
温まってから、例えばブロアを作動させる等している（
例えば特開昭５８−５７０６５号）。

この結果、ヒータの始動時、車室内に冷風が供給される
ことなく、乗員に対しフィーリングが向上する。

しかしながら、点火時から所定時間経過後ブロアを作動
させるよりも、熱交換器の温度を温度センサ等により検
出し、該温度が所定値以上となった後、ブロアを作動さ
せるようにした方がフィーリングの向上が確実である。

このような手順でブロアを作動させるようにしたヒータ
は、電気式のものについては存在する（例えば実公昭４
５−１９５８１号）。また、特に燃焼式ヒータでは熱交
換器が過熱状態となる虞が大きいので、熱交換器の保護
のため、その過熱状態を検出して、これに対処する必要
がある。

このように、始動時のフィーリングの向上と熱交換器の
保護のため、熱交換器の温度を検出する温度センサが必
要であるが、このような温度センサはできれば一つだけ
であった方がコスト等の点で有利である。また、燃焼式
ヒータの熱交換器は通常状態においても部分的にかなり
の高温（例えば４００８Ｃ）になっており、サーミスタ
等の温度センサでは温度検出ができないことにもなるの
で、従来は熱交換器からの吹出空気の温度等を検出して
、該熱交換器の温度を間接的に検出するようにする方法
が用いられていた。しかしながら、吹出空気の温度を検
出する方法では、ブロアが作動して空気が吹き出さなけ
れば熱交換器の温度を検出できず、フィーリングの向上
を図るため、熱交換器の温度が所定値以上となった後に
ブロアを作動させるということが不可能になるという問
題があった・ （発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、熱交換器の
温度を常に検出でき、始動時のフィーリングが確実に快
適なものとなるようにした車両用燃焼式ヒータを提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明においては、燃焼器
と、熱交換器と、該熱交換器に暖房用の空気を送るブロ
アとを備えた燃焼式ヒータにおいて、前記熱交換器に温
度センサを取付け、該温度センサによって前記熱交換器
が第１の所定温度を超えたことを検知したとき、前記ブ
ロアを作動させるようにすると共に、該温度センサによ
って前記熱交換器が第２の所定温度を超えたことを検知
することによって、前記熱交換器が過熱状態であること
を検出するようにしたことを特徴とする車両用燃焼式ヒ
ータが提供される。

＝３− （実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の燃焼式ヒータを示す構成図で、同図中
１は燃焼器を示し、該燃焼器１は熱交換器２を介して車
両の車室等の暖房用の空気を暖めるものである。前記燃
焼器１は燃料ポンプ３を介装した管路４を介して図示し
ない燃料タンクと接続され、該タンクから送られる燃料
を気化する気化プラグ５、気化した燃料に着火を行なう
着火プラグ６、及び着火状態を検知する着火センサ７を
備えている。燃焼器１は気化燃料を空気口１５から供給
される空気を用いて燃焼させ、高温の燃焼ガスを熱交換
器２へ送る。熱交換器２はアルミニューム等の部材で構
成され、一端面開口の円筒状部材と、第２図の断面図に
示すように該円筒状部材の外周面に突設された周方向等
間隔を存して軸方向に所定長に亘る放射方向外向きの複
数のフィン２ａと、該円筒状部材の内周面に突設された
周方向等間隔を存して軸方向に所定長に亘る放射方向内
向きの複数のフィン（交互に長いフィンと短いフィンが
設けられる）２ｂとから成る。また、熱交換器２は端面
にもフィン２Ｃを有する。尚、前記外向きのフィン２ａ
の表面には、熱交換器２の表面積を大きくするため、ロ
ーレットが設けられている。

前記熱交換器２には燃焼管８が内嵌されており、内向き
のフィン２ｂは燃焼管８の外周面に周接する。そして、
前記燃焼器１から送られる燃焼ガスは、燃焼管８内を第
１図中左方から右方へ通過し、熱交換器２の端面２ｄに
当り、該端面２ｄで反転し、熱交換器２の内側の複数の
フィン２ｂ同士の間を図中右方から左方へ通過し、熱交
換器２の所定箇所に突設された排出口２ｅから排出され
るようになっている。この結果、熱交換器２は内部から
加熱される。

また、熱交換器２はケース９内に収納されており、ケー
ス９の一端側の所定箇所に設けられた吸気口９ａからブ
ロア１０によって車室内又は車室外の空気がケース９内
へ送られ、熱交換器２の外側の複数のフィン２８同士の
間を例えば図中左方から右方へ通過し、ケース９の他端
側の所定箇所に設けられた排気口９ｂから車室内へ送ら
れるようになっている。この結果、車室内が暖房される
。

熱交換器２の温度を検出する温度センサ１１は、以下の
ようにして、熱交換器２に直接に取付けられている。即
ち、第３図に示す温度センサ１１は第４図及び第５図に
示す略方形のアルミニューム製ブロック１２の一端面１
２ａに穿設された盲穴１２ｂに内嵌されている。該盲穴
１２ｂはブロック１２の上面１２ｆに可及的に接近して
設けられている。ブロック１２の一端面１２ａには下面
１２ｄ側に螺子穴が穿設され、該螺子穴にはワッシャ１
３を介装した螺子１４が螺着される。そして、温度セン
サ１１の鍔部１１ａの端面の一部に前記ワッシャ１３の
対向端面の一部が係合することにより温度センサ１１が
ブロック１２に固定されている。

また、ブロック１２の両側面１２ｃ、１２ｃは熱交換器
２の外側のフィン２ａの隣合う２つの対向端面に係合す
るように形成されており、両側面１２ｃ、１２ｃの上面
部にはフィン２ａの先端に当接する鍔部１２ｅ、１２ｅ
が突設されている。

ブロック１２は複数のフィン２ａの軸方向中間位置にお
いて（第１図参照）所定の２つのフィンの間にはめ込ま
れ、アルゴン溶接等により固着される。

熱交換器２は燃焼器１から送られる燃焼ガスが直接当た
る端部２ｄが最も温度が高く、燃焼器ｌと該端部との間
の最外周縁部が最も温度が低い。

熱交換器２の温度最高部である端部とセンサー取付部で
ある中央の周縁部との間には温度に相関関係があり、例
えば、端部がＴＩ（１℃のときセンサー取付部はＴｓ、
℃、端部の温度が１８２℃のときセンサー取付部はＴｓ
２℃となる（第６図又は第７図参照）。アルミニューム
製の熱交換器では温度が６００℃以上になると損傷する
虞れがあるので、例えば端部の温度が１８２℃を超えた
とき、熱交換器２が過熱状態であるとして、これに対処
するようにする必要がある。この場合、センサー取付部
がＴｓ２℃を超えたことを検知することによって、端部
の温度が１８２℃を超えたことを検知するととができる
。温度センサ１１がサーミスタ等である場合、センサの
耐熱温度は熱交換器２の最高部温度の最高値ＴＨ２より
低い温度Ｔ　ｓｓ　（Ｔ　ｓｚ　＜　Ｔ　Ｈｚ　）℃で
あるが、センサを直接熱交換器に取付けた場合にも、本
実施例のような取付力によれば、耐熱温度以下で過熱状
態を検出できる。

温度センサ１１からの検出信号、着火センサ７からの検
出信号及びヒータスイッチ２１からのスイッチ信号は第
１図に示すようにコントロールユニット２０に入力され
る。コントロールユニット２０は各入力信号に基づいて
燃料ポンプ３、気化プラグ５、着火プラグ６、ブロア１
０及び熱交換器加熱状態表示用警報器２２へこれらに対
する制御信号を出力する。

（作用） 次に、本発明の車両用燃焼式ヒータの作用を説明する。

車室内のヒータスイッチ２１をＯＮにすると、コントロ
ールユニット２０にスイッチＯＮ信号が入力される。す
ると、コントロールユニット２０は燃料ポンプ３へ作動
信号を、気化プラグ５へＯＮ信号を、着火プラグ６へ着
火信号を夫々出力する。この結果、燃料ポンプ３によっ
て管路４を介して燃焼器１に燃料が供給され、気化プラ
グ５によって燃料が気化され、着火プラグ６によって燃
料に着火が行なわれる。着火センサ７はこの着火を検出
し、コントロールユニット２０に着火信号を入力する。

すると、コントロールユニット２０は着火プラグにＯＦ
Ｆ信号を出力し、燃料の着火が完了し、燃料ポンプ３に
よる燃料供給が続く限り、熱交換器２の加熱が続けられ
る。

燃料着火直後は、ブロア１０は停止しており、熱交換器
２へ車室内の空気は送られない。従って。

熱交換器２の前述した第１図や第４図等に示す所定のセ
ンサー取付部の温度（以下、この温度を熱交換器２の温
度とみなす）は第６図の一点鎖線に示すように、燃料着
火直後からブロア１ｏを作動させるようにした破線で示
す場合と比較して急激に上昇する。温度センサ１１は熱
交換器２の温度を検出して、温度信号をコントロールユ
ニット２０六入力する。そして、熱交換器２の検出温度
が第１の所定温度Ｔｓ１℃を超えたとき、コントロール
ユニット２０はブロア１０へＯＮ信号を出力する。

従って、第６図に示すように、熱交換器２の検出温度が
１８１℃以下のときには車室内への暖気の吹出しがない
状態であり、熱交換器２の検出温度がＴｓ□℃を超えた
とき、車室内への暖気の吹出温度は所望の温度に直ちに
上昇し、これにより乗員に対するフィーリングが向上す
る。尚、燃料着火直後からブロア１０を作動させるよう
にした場合の車室内への空気の吹出温度を破線で示す。

また、温度センサ１１による熱交換器２の検出温度が第
２の所定温度Ｔｓ２℃を超えたとき、端部１２ｄは１８
２℃を超え、熱交換器２の損傷の虞があるので、コント
ロールユニット２０はこれに対する処置を行なう。即ち
、コントロールユニット２０は、例えば燃料ポンプ３へ
停止信号を出力し、ブロア１０を通常よりも強にし、警
報器２２を作動させる。尚、これらの処置は、燃料ポン
プ３へ停止信号を出力するのみ、ブロア１０を強にする
のみ、または警報器２２を作動させるのみで゛手動によ
りヒータスイッチ２１をＯＦＦにするようにする等でも
良い。

第７図は、コントロールユニット２０によるブロア１０
の第６図に示す作動手順と類似する別の作動手順を示す
。

燃料着火直後は、ブロア１０は弱（ＬＯＷ）とされ、車
室内から熱交換器２への空気送風量は少なくされる。従
って、熱交換器２の温度の上昇度は第６図の場合よりや
や小さくなるが、車室内への空気の吹出しはヒータスイ
ッチ２１のＯＮ直後から始められ、しかも吹出温度は高
く、フィーリングが良い。熱交換器２の温度が第１の所
定温度Ｔｓ１℃を超えたとき、コントロールユニット２
０はブロア１０を強（ＨＩＧＨ）にする。これにより、
吹出温度は多少低下するが、熱交換器２の温度が高いた
め、すぐに所望の温度となる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の車両用燃焼式ヒータによ
れば、燃焼器と、熱交換器と、該熱交換器に暖房用の空
気を送るブロアとを備えた燃焼式ヒータにおいて、前記
熱交換器に温度センサを取付け、該温度センサによって
前記熱交換器が第１の所定温度を超えたことを検知した
とき、前記ブロアを作動させるようにすると共に、該温
度センサによって前記熱交換器が第２の所定温度を超え
たことを検知することによって、前記熱交換器が過熱状
態であることを検出するようにしたので、熱交換器の温
度が速やかに上昇し、初めからフィーリングのよい温風
を吹き出すようにできる。また、熱交換器の温度を常に
検出でき、始動時のフィーリングを確実に快適なものに
できると共に、過熱状態の検出を同じセンサにより行な
うことができる。更に、燃焼器からの排気ガスをディー
ゼルエンジン等のエンジンの吸気加熱に利用するように
した場合、燃焼器からの排気ガスの温度も速やかに上昇
するので、吸気加熱効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用燃焼式ヒータの構成図、第２図
は熱交換器の断面図、第３図は温度センサの側面図、第
４図は温度センサの取付構造の説明図、第５図は第４図
の■−Ｖ線矢視図、第６図及び第７図はそれぞれ熱交換
器温度及びヒータの暖気吹出温度の特性図である。 １・・・燃焼器、２・・・熱交換器、３・・・ブロア、
１１・・・温度センサ、２０・・・コントロールユニッ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　燃焼器と、熱交換器と、該熱交換器に暖房用の空
   気を送るブロアとを備えた燃焼式ヒータにおいて、前記
   熱交換器に温度センサを取付け、該温度センサによって
   前記熱交換器が第１の所定温度を超えたことを検知した
   とき、前記ブロアを作動させるようにすると共に、該温
   度センサによって前記熱交換器が第２の所定温度を超え
   たことを検知することによって、前記熱交換器が過熱状
   態であることを検出するようにしたことを特徴とする車
   両用燃焼式ヒータ。