JPS63297113A

JPS63297113A - 加熱装置

Info

Publication number: JPS63297113A
Application number: JP63099286A
Authority: JP
Inventors: カール・パニック; フリードリッヒ・バイデマン; ヘルマン・ショーンベルガー; ヨハン・シュピール; ヨハン・ゾンデルマイヤー
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1988-12-05
Also published as: EP0287923A2; US4923033A; EP0287923A3

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、特に液体燃料又は気体燃料により
作動される自動車用加熱装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、このような加熱装置は、バーナ及び燃料パイプに
よって画成された燃焼室を有していた。

西独特許公開Ｍα３５３２７７７　　は、スロット型じ
ゃま板へ漏斗状運動様態で熱ガスを指向するスリーブ型
じゃま板を火焔帯域内に有するバーナを開示している。

スロット型じゃま板は火焔分散器として作用し、ボイラ
ールーム又は炉のような他のユニットからのバーナの音
響的開放を促進するものであり、これはバーナの雑音を
消す結果となる。

バーナの火焔帯域に配置されたじゃま板はまた、必要に
応じ、汚染物質を減少させる触媒剤として役立つ。この
目的のもとで、燃焼領域に面するじゃま板の側面は触媒
剤の層によって被覆される。

西独特許公開Ｎα３４１３９６８　　及び西独実用新案
Ｎ（Ｌ　８４１００３４　　は、燃焼ガスからの汚染物
質、特にＮＯｘの除去のための排ガス触媒を担持する、
燃焼室内の特に火焔帯域内に配置されたじゃま板につい
てふれている。

西独特許公開Ｎα３４２５２５９　　は、燃焼室内及び
屈折室を有する、オイル又はガス使用の過圧燃焼の熱発
生器について述べている。排ガスの浄化目的のもとに、
屈折室の壁面及び／又は燃焼室内の内筒の外側表面の被
覆として、触媒が屈折室に配置されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来型の加熱装置は、特に自動車用加熱装置においては
、燃焼雑音を消音するための排ガスマフラは、加熱装置
の外側にある排ガスライン上に取付けられている。この
型の排ガスマフうは、別個に製造され、取付けられなけ
ればならない別個の構成部品である。即ち、このような
マフラは、内側及び外側の両方からの腐食に暴露されて
いる。

また、加熱装置の始動局面においては、外部の低温期間
中とともに荷重が部分的にかかった局面の間における、
凝縮点以下の温度の存在によって起こる混じった排ガス
により、問題が起こることがある。ひるかえって、これ
は、結氷に導かれ、外部に配置された排ガスマフラの領
域における抵抗の増大に導かれることがあり、その結果
、燃焼プロセスの悪化は、はては極端な場合には加熱装
置の破壊に至ることがある。

本発明の第１の目的は、上記に概説した問題を克服し、
外部排ガス消音ユニットを使用することなく、消音を達
成する加熱装置、特に自動車用加熱装置を提供するにあ
る。その上さらに、本発明のその他の部面に従って、加
熱装置の設計は、必要に応じ、Ｃ○等の汚染物質又はす
す粒子が燃焼ガスから除かれるようにすることである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、バーナと、燃焼パイプにより画成された燃焼
室とを有する加熱装置、特に自動車用加熱装置において
、マフラが加熱装置内へ一体化されていることを特徴と
している。

〔作用〕

本発明の好適な実施例によれば、バーナと燃焼パイプに
よって画成された燃焼室とを有する加熱装置、特に自動
車用加熱装置は、加熱装置自体に組込まれたマフラによ
って改善される。このような加熱装置の製造は、外部マ
フラが別個に取付けられなくても良いという事実によっ
て簡略化される。

燃焼室がマフラとして設計されることは有利である。そ
れゆえ、発明性のある加熱装置においては、減音方策が
既に燃焼室の領域内で実現されており、これにより、外
部に排ガスマフラを設置する必要がなくなる。そのため
、そのような加熱装置は設計が簡単になるだけでな（、
その上さらに、加熱装置のバーナユニットの燃焼音をそ
の起源の付近において消音することができ、そのような
加熱装置の作動中における雑音を相当程度減少させるこ
とができるという利益がある。

この目的のもとに、マフラは、焔がなく、その上、比較
的高温（例えば１０００〜１２００℃）の燃焼室内の帯
域に配置される。燃焼室のこのような高温帯域における
マフラの設置により、加熱装置の作動中におけるマフラ
による自浄動作がさらに得られるという利点があり、こ
れは、ひるがえって、マフラ材の崩壊を防止し、かつ相
当長期間にわたり効果的な消音及び／又は排ガスの掃除
を確実ならしめる。

本発明の好適な実施例によれば、マフラはまた同時に燃
焼ガスの浄化にも役立ち、それにより、有害な燃焼成分
の触媒転化が実施される。ディーゼルオイルを液体燃料
として使用する加熱装置においては、マフラによってす
す粒子が燃焼ガスから濾過され、それにより燃焼室の高
温帯域における特に発明性のある構成がとられている結
果として、フィルタ材料は、濾過されたすすの粒子を自
動的に焼き払うことができる。

燃焼室内のマフラは、反射マフラ及び／又は吸収マフラ
のいずれかとなし得るので、それにり、両方のマフラ技
術が結合され得ることが理解される。好適には、マフラ
は耐熱性の穴あき又は多孔性の材料から成り、このマフ
ラは、その穴あき又は多孔性の仕上という理由から、フ
ィルタ機能と消音機能とを同時に果たすものである。

本発明の好適な実施例によれば、マフラは燃焼パイプの
内張り及び／又は火焔支持インサートから成る。かくし
て、加熱装置の燃焼室内におけるこれら部品は同時にマ
フラを担持する役割を果たす。この目的のもとに、有利
なことには、内張りはせんいパイプから成るが、このせ
んいパイプは耐熱性の７リース材料に硬化剤を含浸させ
て成り、それにより、パイプ状の形態を与えている。

消音及び／又は排ガス浄化のプロセスにおいて燃焼室の
軸心方向の伸び全体をできる限り利用するために、せん
いパイプは、好適には、燃焼パイプの長さよりも長い軸
心方向の長さを有する。その結果、たとえば、せんいパ
イプの自由端は熱伝達率に十分適応することができ、そ
れにより、燃焼室の一端における燃焼ガスは、熱交換器
に入る以前で、屈折を受ける以前に強制的にマフラを通
過せしめられる。

本発明の他の実施例によれば、少なくとも燃焼室の出口
の領域内にある内張りは、周方向に分布された半径方向
の貫通孔を有する。好適には、これらの半径方向の貫通
孔は、軸心方向に互いに離隔した数列に配置され、互い
に隣接した列の貫通孔は、好適には、周方向に互いに喰
い違った様態で配置されている。この種の形態は、反射
と吸収の両技術の結合により、消音を促進する。

マフラと一体化された加熱装置のさらに他の実施例は、
マフラを形成する少なくとも一つのマフラインサートは
燃焼パイプの領域内に配置され、その横断面にわたり延
在することを特徴としている。このようなマフラインサ
ートは少なくとも一つの軸心方向の貫通孔を有し、また
、数個の貫通孔が設けられた場合、それらは燃焼パイプ
の横断面にわたり分布される。この種のマフラは反射マ
フラとして作動する。２以上のマフラインサートが設け
られたときは、好適には、隣接するマフラインサートの
軸心方向の貫通孔は喰い違いの様態に配列され、各マフ
ラインサートは軸心方向の貫通孔を有する穴あきシート
を取巻くが、このシートはホルダとして作用する。

前記穴あきシートは消音材料を備えており、この場合、
この消音材は、フリースウールのようなせんい材料でも
良い。

有利なことには、前記消音材は、同時に燃焼ガスの流れ
を触媒的に処理することに役立つ。この目的のために、
その形態は、消音材の各層と触媒材料の各層とは、横断
面にわたり、好適には、互いに一つおきのパターンで分
布される。

上記の加熱装置のすべての実施例において、消音材は燃
焼パイプ及び／又は火焔支持インサートに対し粘着的に
固定された消音フリース材から成るものでも良い。この
ような構成により、燃焼室の領域にさらに制御要素を追
加する必要がなくなり、燃焼効率を低下させることなく
、省スペース様態で燃焼室内にマフラを収容することを
促進する。

このようなマフラは、空気加熱装置のような気体熱運搬
体で作動する加熱装置への適用が見出されるのみならず
、また水加熱装置のような液体熱運搬体で作動する加熱
装置にも適用可能であることを理解すべきである。その
上さらに、液体燃料と気体燃料との両方で作動する加熱
装置を実現する発明性のある方策をとることもできる。

本発明の他の部面によれば、燃焼室からの高温燃焼ガス
が熱交換器を逆流様態で通過し、排ガス排出口を経て前
記熱交換器から出る以前に、バーナの大体付近で排ガス
集合室に到達するような型の、バーナ及び燃焼室を育す
る加熱装置、特に自動車用加熱装置が設けられるが、こ
の加熱装置では、その排ガス集合室はマフラとして設計
されている。この目的のもとに、燃焼ガス及び排ガスの
雑音の有効な消音ができ、さらに製造が簡単で設置が経
済的なこの型の加熱装置が設けられる。

このような発明性のある加熱装置においては、排ガスに
関連する消音を達成する手段は加熱装置自体と一体化さ
れているので、追加の構成要素は省くことができ、また
、このような加熱装置の設置は簡略化できる。また、燃
焼ガスの雑音は、燃焼ガスが熱交換器を通過した直後で
、加熱装置から出る以前に消音されるので、燃焼音がほ
とんど誰にも探知されないという事実によって立証され
るように、非常に静かに作動する加熱装置が得られる。

排ガス集合室内のマフラは、空洞共振器の使用により、
反射及び／又は吸収の原理、及び／又はへルムホルッ（
）ＩｅｌｍｈｏＨｚ　）の原理に基づく技術に基づき雑
音の抑制を行うことができる。従って、不可欠の基本的
消音方法は、排ガス集合室における雑音低減のため、個
々の方法又は複数個の方法を結合して適用することがで
きる。この意味するところは、排ガス集合室内の使用可
能なスペースを最大限に活用する一方で、極めて有効で
信頼性のある雑音低減を達成することである。

好適には、消音材は、たとえば環状円盤の形態を取り得
る排ガス集合室内に配置される。このようなレイアウト
は、その構造が簡単であり、従って、容易に実現できる
。対応するテストも得られた消音が満足すべきものであ
ることを示した。構想もまた非常に経済的なものである
。その理由は、燃焼ガスは熱交換器を通過する際に冷却
されるという事実により、要求される消音材は高度に耐
熱的でなくても良いからである。もう一つのしっかりし
た特徴は、凝結点に関連して持上がる問題が減ることで
ある。

本発明の好適な実施例によれば、消音材は、熱交換器に
面するバーナの壁に接触し、該熱交換器から軸心方向に
離れている。このような消音材の構成はまた、排ガス集
合室における燃焼ガスから付近の加熱装置へ向かう熱の
流れの遮断を促進するので、消音と同時にバーナの熱絶
縁が達成される。

本発明の他の部面によれば、音響吸収マフラ材は、熱交
換器の燃焼ガス流通チャンネルに対し、軸心方向に延在
する形態の孔を有する。このようなレイアウトは、加熱
器の隣接する二つのフィンの中間にある燃焼ガスの流れ
の各部分が、反射及び吸収の効果を利用する一方におい
て効果的な消音を確保するために、消音材における整合
された一つの孔に入り得ることを促進するものである。

好適には、消音材が、排ガス集合室へ延在しているホル
ダに付着され、それにより、消音プロセスに関連して吸
収及び反射の要因を最大限に与える、排ガス集合室内の
消音材の構成を促進するもである。

本発明に基づく加熱装置のさらに他の実施例によれば、
マフラは、排ガス集合室内に配置されないで、排ガス集
合室の直前にある排ガスの流れの流域内に配置されてい
る。たとえば、熱交換器の周壁上に軸心方向に延在し、
排ガス集合室の正面に位置し、排ガスの流れに指向され
ているフィンの一部は、この場所では、熱媒体への熱の
伝達に対しては、微々たる貢献しか出来ないので、この
領域ではフィンは無くすることができ、それにより、マ
フラを収容するために役立つスペースを作り出すことが
できる。排気集合室を拡大しようとして、このようにマ
フラを配置することによる困難な問題は、かくして回避
することができ、特に、加熱装置の直径を拡大し、又は
加熱装置の長さ長く選定することは必要がない。また、
この構成では、マフラのための断面積が比較的大きくな
り、これはマフラの有効性を増進する。

マフラを定位に固定して取付ける目的のもとでは、軸心
方向に熱交換器の周囲に向けて、少なくとも１つ以上の
フィンを延在させることは有利であり得るものであって
、それにより、マフラは、その支持とその内圧システム
に関し、嵌合を行うよう設置される。マフラの材料は、
排ガス集合室内におけるマフラの構成と同様に、熱交換
器における高温燃焼ガスの熱交換後においては低温を受
けるので、マフラの材料は、ここではそうひどく危険を
及ぼされることはない。

もしも排ガスの屈折が、加熱装置の排ガス排出口からの
脱出以前に行われるとすれば、そのようなマフラ構成に
おける排ガス屈折はマフラ自体によって行われ、例えば
じゃま板リングのような追加的構成部品は省くことがで
きる。

〔実施例〕

図中の同−又は同様の部品は同じ参照番号を有する。次
に揚げる各側においては、本発明は、気体熱運搬体で空
気を用いる空気加熱装置をもって説明される。しかし、
発明性のある方策は、水のような液体熱運搬体で作動す
る加熱装置にも適用できることも理解すべきである。次
の各側は、ガソリン又はディーゼルオイルのような液体
燃料で作動する加熱装置を説明するが、この発明性のあ
る構想は、気体燃料で作動する加熱装置にも対応的に適
用され得ることをさらに理解すべきである。

第１−４図に図示された各側によれば、参照番号１の加
熱装置は、液体燃料が燃料ライン３を経て送られるバー
ナ２を有する。

燃焼空気は外部から燃焼空気人口４を経て吸引され、燃
焼空気ブロワ５、好適にはサイドチャンネルブロワを経
てバーナ２へ送られる。燃焼空気ブロワ５はモータ６に
より駆動されるが、このモータ６は、また同時に熱交換
器８から、気体熱運搬体としての空気を運ぶ軸心方向の
インペラ７をも駆動する。加熱装置１０軸心方向の一端
においては、囲続する空気が人口９を経て入り、熱交換
器８によって加熱され、加熱装置１の軸心方向の他端か
ら出口１０を経て脱出する。

図示の例において、加熱装置１のバーナ２は燃焼バーナ
である。参照番号１１はグロープラグのような点火装置
であり、加熱装置１の燃焼室１２内に延在している。燃
焼室１２は燃焼パイプ１３によって画成されている。火
焔支持インサート１４が燃焼パイプ１３内に同心的に配
置されている。

このインサート１４は燃焼パイプ１３からは一定距離を
とって、バーナ２の燃焼バーナ付近にある燃焼室１２の
領域内に配置されている。参照番号１５は火焔監視装置
を示す。バーナ２で生成された、燃焼空気及び燃料から
成る燃焼混合気は点火装置１１により点火され、燃焼室
１２内に火焔が生成される。この目的のもとに、火焔支
持インサート１４は火焔を集中させ、支持する。これに
よって生成される高温の燃焼ガスは、バーナ２とは反対
側の燃焼室１２の端部から燃焼室１２を離れ、その後、
屈折して、おおむね反対方向へ逆流するように流れ、熱
交換器８を通過する。燃焼ガスは、熱交換器８を通過し
た後、排ガス排出口１６を経て加熱装置１を出る。

上述した加熱装置に関する細部は従来型の加熱装置のも
のであり、第１〜４図による変型で述べた各要素とは同
じものである。

第１図の上半部には、全体として参照番号２０で示され
るマフラの第１実施例が図示されている。

マフラ２０は、それ自体で、加熱装置１の燃焼パイプと
して役立つように配置されている。このマフラ２０の設
計においては、マフラは、耐熱性の穴あき又は多孔性の
材料から成るせんいパイプ２２の形態をした消音材、２
１から成る音響吸収マフラである。しかし、第１図の下
半部におけるマフラ２０′のために示されているように
、消音材２１′は、有利なことには、別体の燃焼パイプ
１３の内面に粘着することができる。また、消音材２１
′は、火焔支持インサート１４と燃焼パイプ１３との間
に形成された環状空間を充たす。消音材２１又は２１′
は、燃焼室１２の火焔とは直接には接触することはない
が、しかし、燃焼室の高熱帯域に配置されており、高熱
の燃焼ガスはインサート１４を越えて消音材２１又は２
１′を掃くように動き、それにより、燃焼音を効果的に
消音する。従って、加熱装置１の排ガス排出口１６の領
域内には排ガス雑音の減少が既に行われている。

かくして、以上の場合でなければ必要となる筈の従来型
の外部排ガスマフラ（ここでは図示されていない）は省
くことができる。

また、消音材２１及び２１′は、燃焼ガスの触媒的後処
理のため、同時に触媒性を有することができ、及び／又
はフィルタ性を有することもでき、それにより、たとえ
ばディーゼルオイルの作動の際、燃焼ガスに含まれるす
す粒子をろ過し去ることができる。上記の追加的能力を
も有する消音材２１及び２１′の存在により、燃焼ガス
の有害成分は触媒的に転化することができ、また、すす
粒子は燃焼室の高温領域（即ち、１０００〜１２００℃
の行き渡った温度）内の燃焼ガスからすす粒子を除去す
ることができる。消音材２１及び２１′の領域内に行き
渡る高温のために、すす又はその他の燃焼から生ずる物
質に対する消音材２１及び２１′の自浄作用が存在し、
それにより、加熱装置１の長期にわたる作動期間におい
てさえ、消音材２１及び２１′の穴や小孔を開き続け、
吸収プロセスによる効果的な消音を確実ならしめる。

第２図は、消音マフラ２５又は２５′のその他の例の２
変型を示す。第２図の上半部には、第１図に示したせん
いパイプ２６から成るマフラ２０及び２０′と同様な設
計ものもが図示されている。

せんいパイプ２６は、それ自体と燃焼パイプ１３との間
に隙間を残すように火焔支持インサート１４の内面に粘
着されている。また、パイプ２６は、バーナ２の付近か
ら燃焼パイプ１３の末端まで延在し、好適には末端を越
えて延在し、それにより、熱交換器８のペース１７と係
合する。

燃焼室内の高温ではあるが、火焔のない領域では、上部
消音マフラ２５は開口又は小孔２７をそれぞれ経て半径
方向に延在し、即ち、図示の例では、せんいパイプ２６
に沿い互いに軸心方向に離隔している数個の貫通孔２８
の周方向に延在する列として配置されている。たとえば
、そのような貫通孔２８の８列は、貫通孔２８の列に隣
接する貫通孔２７が周方向において貫通孔２８と互いに
喰い違うように、配列されることができる。

せんいパイプ２６の末端は熱交換器８のベース１７と係
合しているので、燃焼室１２の排出口端における燃焼ガ
スは熱交換器８に到達する以前に貫通孔２７を強制的に
通過させられる。貫通孔２７０寸法と間隔の選択に基づ
き、また、これに対応する貫通孔２８０列の構成に基づ
き、マフラ２５のようなマフラは、反射及び吸収の両方
による消音を行うことができ、この結果として高度に効
果的な消音が達成される。

第２の下半部に図示したマフラ２５′は、その燃焼パイ
プ１３の出口端が円盤２９によって覆われてふり、それ
によって円盤２９の消音材又はせんいパイプ２６′の開
口２７を通過させる前記のマフラ２５とは本質的に異な
る。この目的のもとに、せんいパイプ２６′は円盤２９
の厚さだけ燃焼パイプ１３の軸心方向の長さよりも短い
軸心方向の長さを有する。ここでもまた、消音材２１は
、燃焼ガスの後処理のための触媒性を有することができ
、及び／又はずす粒子の除去のためのフィルタ性を有す
ることもできる。

第３図に図示された実施例において、マフラはその全体
が参照番号３０によって示されている。

このマフラは、せんいパイプの形態の第１マフラ要素３
１を有するが、この１１のマフラ要素は図示の例におい
ては、火焔支持インサート１４の内面に付着されている
。この第１マフラ要素３１は、たとえば第１図に示す設
計の吸収マフラと同様な吸収マフラとして作用する。マ
フラ３０の第２のマフラ要素３３は、燃焼パイプ１３の
高温帯の領域に配置され、反射マフラとして作用する。

図示の例において、第２マフラ要素３３は、２つのマフ
ラインサート３４及び３４′から成り、これらのインサ
ートは相互に軸心方向に離隔して配置され、燃焼パイプ
１３を横断する方向に延在している。。

マフラインサート３４及び３４′はそれぞれ、軸心方向
に貫通孔３５を有する穴あきシートの形態をなすホルダ
３６を有する。このホルダ３６に固着される消音材は、
フリースウール３７のようなせんい材である。ｌもしく
はそれ以上の貫通孔３８が、それぞれのマフラインサー
ト３４．３４′の表面にわたり分布されて、穴あきシー
トとして設計されたホルダ３６がせんい消音材３７を持
たない領域を作り出している。マフラインサート３４の
軸心方向の貫通孔３８は、マフラインサート３４′の軸
心方向の貫通孔３８とは軸心方向において互いに喰い違
って配置されている。有利なことには、マフラインサー
ト３４′は燃焼パイプ１３の出口端に位置し、それを覆
っている。

第４図は、同図において、その全体を参照番号４０によ
って示された、第３図に従ったマフラの１変型を示す。

第３図に示すものと同様に第４図にも従って、マフラ４
０は前記の第１マフラ要素３１と大体同様な第１マフラ
要素４１を有する。

第４図の第２マフラ要素４２は、第３図の第２７フラ要
素３３と同様に、反射マフラとして作用する。ここでも
また、第３図の実施例でのように、２つのマフラインサ
ート４３及び４３′が、互いに軸心方向に離隔した関係
のもとに、燃焼パイプ１３の内部に配置されている。対
応した設計の穴あきシートが、′！Ｊ３図のものと同様
に、マフラ４３及び４３′のために、ホルダ４４として
作用している。

マフラインサート４３．４３′のためには、触媒材の形
態をとる消音材、又は触媒材と消音材との結合になるも
のが設けられており、これらの材はその全体が参照番号
４５で示されている。かくして、第２マフラ要素４２は
、比較的高温で触媒転化が行われるという事実により、
高度に効果的な様態で触媒燃焼ガス浄化の機能を、同時
に行うことができる。加熱装置にディーゼルオイルが供
給されている場合には、触媒材の代わりにすす濾過材を
使用することができ、その結果、第２マフラ要素４２は
同時にすすフィルタとして作用する。

上記の如く、加熱装置ｌｌの燃焼室１２内に配置される
という共通の特徴をもつ、各種の設計のマフラ２０．２
０′、２５．２５′、３０及び４０が、発明性のある加
熱装置１のために設けられている。従って、燃焼室１２
内にあける燃焼の不可避の産物である燃焼雑音はその雑
音源の付近で直接且つ効果的に消音され、それにより、
外部マフラ装置の必要性をなくすることができるととも
に、全般に非常に静かな加熱装置の作動を促進すること
ができる。以前に指摘したように、消音材２１又は２１
′は、燃焼ガスの触媒的後処理のための触媒剤としての
性質を同時に有する。あるいは、もしも適当なときは、
そのための追加的手段を、たとえば触媒材４５を利用す
ることにより、与えられ得る。これと対応して、消音剤
２１及び２１′は、燃焼ガスからすす粒子を除去する目
的で、すす濾過性を有することができ、あるいは、これ
と二者択一的に、この目的のため、追加的手段を有する
こともできる。従って、発明性のある加熱装置ｌの構想
（即ち燃焼ガスからの有害成分の広汎な除去とともに消
音）の適用により二重の利益を達成することができる。

しかしながら、本発明は、上記に提示された例に限定さ
れるものではなく、却って、燃焼室１２内の利用可能な
ペースに依り、これまで論議された方策からの、消音手
段のそれぞれの部面が結合されることになること理解す
べきである。また、今後、下記に述べられるように、本
発明のマフラ一体化構想は、この燃焼室に配置される代
わりに、加熱装置の熱交換器の下流端にマフラ手段を配
置することによっても、達成される。

自動車用の加熱装置として利用される加熱装置１ａの軸
心方向の断面図は第５図に示されている。

気化バーナ２ａはバーナの１例として加熱装置のバーナ
ヘッド側（即ち、図の左側部分）に図示されている。気
化バーナ２ａは、キャリア４ａの吸収体３ａを有する。

燃料は燃料供給ライン５ａを経て気化バーナ２ａへ送り
こまれるが、これは図中に図式的に示されている。燃焼
空気は、気化バーナ２ａの周囲のスペースを経、入口６
ａを経、燃焼室８ａを画成する燃焼パイプ９ａに形成さ
れた別の開口群７ａを経て、吸収体３ａの、燃焼室の燃
焼スペースへ到達する。燃焼空気は、気化バーナ２ａへ
送り出された気化燃料と混合し、そこで燃焼可能な混合
気が吸収体３ａの周囲に形成される。

例示されていて、好適には細長のグロープラグ１１ａか
ら成る点火装置１０ａの助けによって、燃焼混合気は燃
焼室８ａ内で点火され燃焼する。

気化バーナ２ａと反対側の燃焼室８ａの端部おいて、そ
こで生成された高温の燃焼ガスは燃焼室８ａを出、ガス
の流れ方向は約１８０°屈折される。反転方向になって
から、高熱の燃焼ガスは熱交換器内を流れ、排ガス集合
室１３ａに達し、そこから燃焼ガスは排ガス排出口１４
ａを経て、加熱装置外へ排出される。

熱交換媒体、即ち熱運搬体は、熱交換器１２ａの軸心方
向の端部にある入口１５ａを経て熱交換器１２ａへ入り
、次に熱交換器の軸心方向反対側の付近に設けられた出
口１６ａから熱交換器外へ出る。熱運搬体は、気体媒体
又は液体媒体のいずれでも良い。熱交換器１２ａの内部
には、その内周面にわたり分布され、燃焼ガスの流れを
平行なガスの流れの各部に分割する役割のフィン１７ａ
が備えられている。

その全体が参照番号１８ａで示されているマフラは、排
ガス集合室１３ａ内に設けられている。

図示された好適な例において、このマフラ１８ａは、環
状リングの形態をなし、排ガス集合室１３ａ内にホルダ
２０ａにより支持された消音材１９ａから成る。このホ
ルダ２０ａは、消音材１９ａを少なくとも２つの側から
抱いている。好適にはホルダ２Ｏａ側でバーナ部分２１
ａと、他側で燃焼パイプ９ａと、接触する。

消音材は、例えば隣接する一対のフィン１７ａの中間に
形成された燃焼ガスの流れの部分の通路と軸心方向に芯
合わせされたボア穴の形態をなした開口を設けられるこ
とがある。この芯合わせは第５図には示されていないが
、第７図に示されるものと同じである。この形態は、吸
収と反射とを結合することにより、消音を達成するもの
である。

また、排ガス集合室１３ａに、対応の設計を行って、空
洞共振器の利用による補充的消音を得ることもまた可能
である。

加熱装置１ａの図示例では、マフラ１８ａは、加熱装置
１ａに一体化されており、即ち、マフラ１８ａは、排ガ
ス集合室１３ａの領域内に配置されているので、いかな
る消音マフラの構成部品も外部排ガスラインには設けら
れていない。この外部排ガスラインは図示されていない
が、排ガス排出口連結７ランジ１４ａに付着されている
。従って、例えば、このような加熱装置１ａの自動車へ
の設置は簡略化され、また、別個のマフラ構成部品にか
かるかも知れなかった経費を節減することができる。

発明性のある加熱装置１ａによれば、燃焼ガスは、燃焼
室８ａで生成され、燃焼室８ａの、気化バーナ２ａと反
対側の端部から燃焼室を出て行く。

燃焼ガスは、この場所で屈折し、次いで熱交換器１２ａ
を通過する。熱交換器１２ａを通過した後、冷却された
燃焼ガスは、排ガス集合室１３ａへ集まり、そこで、燃
焼ガスの雑音は、燃焼ガスが排ガス排出口連結フランジ
１４ａを経て加熱装置１ａを出て行く以前に、マフラ１
８ａによって直接に消音される。従って、排ガスの雑音
は、それが加熱装置を離れる以前に消音されるので、こ
のような加熱装置１ａは非常に静かに作動することがで
きる。

消音材１９ａは環状円盤の形に設計されてい乞けれども
、図示の例では、このような消音材は、いかなる他の形
態としても良く、または、その代わりに、１つもしくは
数個の消音材要素を排ガス集合室１３ａ内に配置するこ
ともできる。また、排ガス集合室１３ａの設計は図示の
形態に限定されず、それと異なる寸法及び／又は設計を
排ガス集合室のため用いることができる。燃焼ガスは熱
交換器１２ａの通過中に冷却されるので、排ガス集合室
１３ａで使用される消音材１９ａは高度に耐熱性である
というよりむしろ熱に対して安定であ、ることのみが必
要とされる。

同−又は同様な部品として第６．７図に示された部品は
、第５図にも共通な要素と関連する場合も同様であるが
、同一の参照番号を用いて示す。

第６図において、マフラ１８′ａの消音材１９′ａは消
音マフラ内の円盤２２ａから成るが、この円盤２２ａは
、排ガス集合室１３ａに面している熱交換器１２ａの端
部に直接に組合い、且つ集合室１３と馬面が合致してい
る。円盤２２ａは、軸心方向において円盤２２ａを横断
し、円盤２２ａの表面に分布されている開口２３ａを有
する。開口２３ａは必ずしも円形に限定されることなく
、楕円形もしくはそれと同様な形でも良い。第６図から
分かるように、消音材１９′ａはその円盤２２ａの形態
においてたとえば熱交換器１２ａの出口端と直接に合致
し、また消音材１９ａが除去され、又は排ガス排出口１
６の領域内の排ガス集合室１３ａからずらされ、それに
より、排ガスは妨害なく排出される。

第７図は、軸心方向の開口２３ａの好適な配置、換言す
れば分布を示す。ここでは、開口２３ａは、円周上では
相互に等間隔で、二つの同心円上に配置されている。好
適には、円盤２２ａにおける半径上の同心円上に配置さ
れている開口２３ａは半径上外側の同心円上に配置され
ている開口２３ａと、円周方向において互いに喰い違っ
た関係にあり、それによって、マフラ装置１８′ａの凝
集力及び両性を確保しつつ、隣接する開口２３ａのクリ
アランスの増大を得るものである。また、図示のように
、開口２３ａは、熱交換器１２ａの隣接するフィン１７
ａの各対の間に形成された流通路（破線で示されている
）と軸心方向で芯台わされている。

取付は目的のために、円盤２２ａの外形は、バーナ２ａ
に面する熱交換器１２ａの端部の断面形態に合致してお
り、それにより、この円盤２２ａは、他の保持装置及び
／又は締着装置を用いることなく、確実に取付けられる
。勿論、数個のこのような円盤２２ａが軸心方向に順に
配列されて加熱装置１ａの消音マフラ１８′ａが形成さ
れ、それにより、各種の消音材が大体互いに結合され得
ることには注目を払うべきである。設けられるべき開口
２３ａの数は、各種の用途に基づいて選択することがで
き、また、ここで表示されている開口の数に関する制限
は意図されるものではない。

第８図は、１変型を示し、そこではマフラは全体として
参照番号５０で示されている。ここでは、熱交換器４２
の燃焼ガス流通チャンネル５１を画成するフィン５３は
、排ガス集合室５４の方向へは延在していない。その代
わりに、フィン５３は、前述の諸実施例におけるフィン
に比較して短くされており、それにより、熱交換プロセ
スに最少限度関係していただけであったフィン５３の部
分は省かれている。このようにして作り出されたスペー
ス５５において、マフラ５０は確実に及び／又は力強く
係止されて効果的な消音構成をもたらす。

詳細に図示されてはいないが、１つもしくはそれ以上の
フィン５３が軸心方向に延在することができ、必要なら
ば、マフラ５０内で係止されて、別の保持要素を用いる
ことなく、スペース５５内に取付けられる。かくして設
けられたマフラ５０は、反射及び／又は吸収の原理に基
づき及び／又は空洞共振器を用いてヘルムホルツ原理に
基づき、消音を実施することができる。これらの消音方
法は、開示された目的を達成するため、個別又は結合し
て実現することができる。

われわれは本発明に従って各種の実施例を示し説明した
一方において、本発明はそれらの実施例に限定されるも
のではないことを理解できるが、しかし当業者によって
知られている多数の変更と変型として受取られるべきで
あり、そのため、われわれはここの示され述べられてい
る内容に限定されることを望むものではなく、このよう
なすべての変更と変型とを、付記されているクレームの
範囲内に含まれるものとして包括することを意図するも
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、
バーナと燃焼パイプによって画成された燃焼室とを有す
る加熱装置、特に自動車用加熱装置は、加熱装置自体に
組込まれたマフラによって改善され、外部排ガス消音ユ
ニットを使用することなく、消音を達成し、さらに、Ｃ
Ｏ等の汚染物質又はすす粒子が燃焼ガスから除かれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適な実施例による加熱装置の軸心
方向の断面図であり、２つの設計上の変型が示され、第
２図は、本発明の第２実施例による加熱装置の軸心方向
の断面図であり、２つの設計上の変型が示され、第３図
は、反射マフラを利用した、他に取るべき実施例による
加熱装置の軸心方向の断面図、第４図は、マフラと、触
媒による燃焼ガスの後処理装置との結合を示す加熱装置
の軸心方向の断面図、第５図は、本発明のさらに他の実
施例による、マフラを有する加熱装置の図式的断面図、
第６図は、マフラ装置の他の変型を含む、第５図による
加熱装置の断面図、第７図は、第６図によるマフラ装置
の正面図、第８図は、一体化されたマフラを有する加熱
装置の他の実施例を示す図式的断面図である。１．１ａ・・・加熱装置、　２・・・バーナ、　１２・
・・燃焼室、　　１３・・・燃焼パイプ、　２０．２５
．２５′、３０．４０．１８ａ、５０・・・マフラ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　バーナと、燃焼パイプにより画成された燃焼室
とを有する加熱装置、特に自動車用加熱装置において、
マフラが加熱装置内へ一体化されていることを特徴とす
る加熱装置。
（２）　燃焼室を画成する燃焼パイプが前記マフラを形
成することを特徴とする請求項第１項記載の加熱装置。
（３）　前記マフラは、雑音を消すと同時に、前記バー
ナによって生成される燃焼ガスを触媒的に浄化するため
の手段を成すことを特徴とする請求項第１項の加熱装置
。
（４）　前記バーナは、ディーゼル油作動バーナであり
、前記マフラは、前記バーナにより生成された燃焼ガス
からのすす粒子をろ過するための手段として作動するこ
とを特徴とする請求項第１項記載の加熱装置。
（５）　前記マフラは、反射マフラとして作動するよう
に構成されていることを特徴とする請求項１項に記載の
加熱装置。
（６）　前記マフラは、吸収マフラとして作動するよう
に構成されていることを特徴とする請求項第１項に記載
の加熱装置。
（７）　前記マフラは、耐熱性の、穴あき又は多孔性の
材料から成ることを特徴とする請求項第１項に記載の加
熱装置。
（８）　火焔支持インサートが燃焼室内に設けられ、ま
た前記マフラは、前記燃焼パイプと前記火焔支持インサ
ートのうちの少なくとも一方の周面を覆うよう取付けら
れていることを特徴とする請求項第１項に記載の加熱装
置。
（９）　前記マフラは、せんいパイプにより形成されて
いることを特徴とする請求項第８項に記載の加熱装置。
（１０）　前記せんいパイプは軸心方向に前記燃焼パイ
プの開放端を越えて延在することを特徴とする請求項第
９項に記載の加熱装置。
（１１）　前記マフラは、少なくとも燃焼室の出口端の
領域において、周面上に半径方向に設けた貫通孔を有す
ることを特徴とする請求項第８項に記載の加熱装置。
（１２）　前記半径方向貫通孔は、軸心方向に互いに離
隔した数列に配列されていることを特徴とする請求項第
１１項に記載の加熱装置。
（１３）　隣接した列の前記貫通孔は、周方向において
互いに喰い違って配列されていることを特徴とする請求
項第１２項記載の加熱装置。
（１４）　前記マフラは、燃焼パイプを横断して延在す
るよう配置された少なくとも一つのマフラインサートか
ら成ることを特徴とする請求項第１項に記載の加熱装置
。
（１５）　前記マフラインサートのうち少なくともその
一つは少なくとも一つの軸心方向の貫通孔を有すること
を特徴とする請求項第１４項記載の加熱装置。
（１６）　前記マフラは、それぞれ軸心方向の貫通孔を
有する複数の前記マフラインサートから成り、また、隣
接したマフラインサートの軸心方向の貫通孔は互いに食
い違って配列されていることを特徴とする請求項第１５
項に記載の加熱装置。
（１７）　前記マフラインサートは軸心方向の貫通孔を
有する穴あきシートから成るホルダで形成されており、
前記ホルダには消音材が付着されていることを特徴とす
る請求項第１６項に記載の加熱装置。
（１８）　前記消音材はフリースウールから成ることを
特徴とする請求項第１７項に記載の加熱装置。
（１９）　前記消音材は、燃焼ガスの流れを触媒的に処
理するための手段を含むことを特徴とする請求項第１８
項に記載の加熱装置。
（２０）　前記マフラインサートは消音材の複数の層か
ら成り、触媒材の複数の層はホルダの横方向の表面にわ
たって分布されるように配置されることを特徴とする請
求項第１９項に記載の加熱装置。
（２１）　前記マフラは、燃焼パイプの少なくとも一つ
、燃焼パイプ内の火焔支持インサート、及び前記燃焼パ
イプを横断して取付けられた火焔支持インサートのため
のホルダにそれぞれ付着された消音フリース材料から成
ることを特徴とする請求項第１項に記載の加熱装置。
（２２）　前記マフラはさらに、燃焼ガスチャンネルを
有する熱交換器と、排ガス集合室とから成り、前記熱交
換器は前記排ガス集合室及び燃焼室から出る高温燃焼ガ
スを受入れ、それを燃焼ガスチャンネルを経て前記排気
ガス集合室へ送る前記燃焼パイプと相関的に位置してい
る加熱室において、前記排ガス集合室は、加熱器の排ガ
ス排出口に連結され、バーナに近接した位置に配置され
、また前記マフラは、前記燃焼ガスチャンネルと前記排
ガス排出口との中間に配置されていることを特徴とする
請求項第１項記載の加熱装置。
（２３）　前記マフラは、反射消音原理と吸収消音原理
との少なくとも一方により、雑音を減少させるための手
段から成ることを特徴とする請求項第２２項に記載の加
熱装置。
（２４）　前記マフラは、前記排ガス集合室内に設けら
れた消音材から成ることを特徴とする請求項第２２項記
載の加熱装置。
（２５）　前記消音材は環状円盤の形をなすことを特徴
とする請求項第２４項に記載の加熱装置。
（２６）　前記マフラは、前記熱交換器の出口端へ直接
に出合うことを特徴とする請求項第２２項に記載の加熱
装置。
（２７）　前記消音材は、前記排ガス集合室の壁に位置
を占め、前記熱交換器と軸心方向に離間していることを
特徴とする請求項第２５項に記載の加熱装置。
（２８）　前記マフラは、前記熱交換器の燃焼ガスチャ
ンネルと軸心方向に芯合わせされて延在する開口を設け
た環状円盤型消音材から成ることを特徴とする請求項第
２４項記載の加熱装置。
（２９）　前記環状円盤型消音材は、前記排ガス集合室
内に延在するホルダに付着されていることを特徴とする
請求項第２５項に記載の加熱装置。
（３０）　前記熱交換器の燃焼ガスチャンネルは、前記
熱交換器の表面の周囲にわたり分布されているフィンに
より画定され、また前記マフラは、前記燃焼ガスチャン
ネルからの燃焼ガスの出口に直接配置されていることを
特徴とする請求項第２２項に記載の加熱装置。
（３１）　前記燃焼ガスチャンネルを画成するフィンは
前記マフラの差込口として役立つスペースを作り出すよ
うに、前記排ガス排出口に面する前記熱交換器の一端よ
りも短く終わっていることを特徴とする請求項第３０項
に記載の加熱装置。
（３２）　前記フィンの少なくとも一つは前記マフラを
固定するため軸心方向へ延在することを特徴とする請求
項第３１項に記載の加熱装置。