JPS6368417A - 車両用暖房装置 - 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〕 この発明は、エンジンが車両の前部に配置されたキャブ
オーバタイプ等のワゴン、ワンボックスカー、トランク
等の車両に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５１の冷却水を温水配管５２で取り出し、これを熱
交換器５３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５４より吹出し、車
室内を暖房していた。

なお、５５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
置については従来開示されている。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４６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、そ
の燃料を気化させて燃焼させるバーナ装Ｗ３２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４６
の暖機装置が示されている。この熱交換器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３９．３９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から送られて来る空気は、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
られるようになっている０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４６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４５内へ放
出され運転室４５内を暖房する。したがって、エンジン
始動直後であっても運転室４５内に導入される空気Ａは
十分に暖かく、冬期でも運転室４５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４６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４５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
いという効果を奏するものである。制御装置４２につい
ては、エンジン４６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を切換えるように作動し、また
、エンジン４６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４６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４６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もので
ある。

〔発明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５１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をしな
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４６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４６の吸気管部分に
上記のようなバーナ装置３２、熱交換器３５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
てエンジン４６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。

この発明の目的は、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、燃焼
用空気のためのエアクリーナを車両用のエアクリーナで
兼用でき、更に暖房用空気を前記熱交換器へ送込む送風
機を小型化し、ひいては暖房器を小型にする暖房配管に
構成でき、また前記車両の側部に設置するので安全上極
めて好ましい配置に構成することができることを特徴と
した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〕

この発明は、上記の問題点を解消し、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、この発明は、車両の前部に配置されたエンジンの
後方で且つ前記車両の側部に配置されたエアクリーナの
近傍に燃焼器、熱交換器及び送風機から成る暖房器を配
置し、前記燃焼器の燃焼用空気を前記エアクリーナの下
流の吸気系配管から取入れたことを特徴とする車両用暖
房装置に関し、更に具体的に詳述すると、前記エアクリ
ーナにおけるフィルタ下流の筒状室にプロペラ式モータ
及びファンを内蔵させ、また前記熱交換器が空気取入口
と空気送出口とが前記熱交換器の長手方向にほゞ直線的
に構成され、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ぼり直線的に導通して前記車両
の長手方向に配置し、更に前記車両がキャブオーバタイ
プであることを特徴とする車両用暖房装置に関する。

〔作用〕

この発明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、車両の前部に配
置されたエンジンの後方で且つ前記車両の側部に配置さ
れたエフクリーナの近傍に燃焼器、熱交換器及び送風機
から成る暖房器を配置し、前記燃焼器の燃焼用空気を前
記エアクリーナの下流の吸気系配管から取入れたので、
設置場所が前記車両の側部であり、安全上極めて好まし
く、前記燃焼器の燃焼用空気を前記エンジンの前記エア
クリーナを兼用させることができ、前記エンジンとは別
置きの前記暖房機を設けるので、急速燃焼が可能になり
、車内を急速に且つ確実に暖房することができる。また
、前記エアクリーナにおけるフィルタ下流の筒状室にプ
ロペラ式モータ及びファンを内蔵させているので、前記
燃焼器へ燃焼用空気を極めてスムースに送込むことがで
きる。更に、前記熱交換器が空気取入口と空気送出口と
が前記熱交換器の長手方向にぼり直線的に構成され、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
出口とをは一′直線的に導通して前記車両の長手方向に
配置しているので、暖められる空気をダイレクトスルー
に流すことができ、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、車内を迅速に暖房することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明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、この発明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ｌＯの概略図が示されている。車両１０の前部に
配置されたエンジン１１の後方にエアクリーナ２及び暖
房機１が設置されている。車両ｌＯ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。しかし、車両１０の中間の
側部にはスペースがあるため、この発明による車両用暖
房装置の暖房器１は、図に示すように、車両１０の側部
のスペースに車両１０の長手方向に配置するように構成
されている。エンジン１１の吸気マニホルド７とエアク
リーナ２とは吸気系配管８によって連結されており、エ
アクリーナ２の近傍で且つ車両１０の側部に暖房機ｌが
設置されている０ｗ１房ａｉは、主として燃焼器３、熱
交換器５及び温風循環用の送風機６を備えている。そし
て、熱交換器５の一端部の上流、図では熱交換器５の後
方には、送風機６が設置されており、車内の冷気は吸込
ダクト１５から、送風機６によって熱交換器５に吸込ま
れるように構成されている。熱交換器５の他端部の下流
、図では熱交換器５の前方には温風を車内に吹出す温風
吹出口１６が連通して設けられている。熱交換器５は、
その空気取入口１３と空気送出口１４とが熱交換器５の
長手方向にほゞ直線的に設けられており、この空気取入
口１３と空気送出口１４とに温風送出バイブ１Ｂとスク
ロール出口１２とが同様にほゞ直線的に連通している。

また、燃焼器３は熱交換器５の上方に横付けして取付け
られている。そして、図において鎖線で示すように、燃
焼器３に吹込まれる燃焼用空気はエンジン１１の吸気系
配管８から取入られるように、燃焼空気取入パイプ１７
が吸気系配管８に連結される方法が一般的であり、また
、燃焼空気取入パイプ１７の途中には、燃焼用空気ブロ
ワ９が設置されており、燃焼用空気の取入をスムースに
達成できるように構成されている。また、エアクリーナ
２と燃焼器３は空気取入管３２によりて連結されている
。第２図に示すエアクリーナ２を使用する場合には、燃
焼器３の燃焼用空気をエアクリーナ２の下流の吸気系配
管から空気取入管３２を通って取入れる。燃焼器３にお
いて、燃焼用空気と気化燃料とが混合気にされ、点火し
て燃焼し、発生する燃焼ガスは熱交換器５の側方、図で
は上方より熱交換器５内へ導入される。この燃焼ガスの
燃焼熱は、空気取入口即ち吸込ダクト１５から取入られ
て熱交換器５内を通過する暖房用空気と熱交換される。

温風は温風送出パイプ１８を通って温風吹出口１６から
車両１０内に送出され、車室を循環する。車室を循環し
た空気は、再び吸込ダク）１５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、安全性に対して最
適場所に設置されている燃焼ガス排出管の排出口（図示
省略）より車両１０の外部に放出される。

第２図において、この発明による車両用暖房装置に使用
しているエアクリーナ２についての一例が示されている
。エアクリーナ２は、空気嬰入口２５及び空気送出口２
６を備えたハウジング２１ハウジング２１内に配置され
たフィルタ２２、並びにフィルタ２２内に設置されたプ
ロペラ式モータ２４及びファン２３から成る。ハウジン
グ２１は、円筒形状の筒体３０及び両端の端部壁３１か
ら成る。ハウジング２１については、長手方向側部即ち
筒体３０の側部に空気取入口２５が形成されている０円
筒形状のフィルタ２２はハウジング２１の長手方向に配
置されており、またフィルタ２２の両端はハウジング２
１の端部壁３１に当接している。この構成によって、ハ
ウジング２１とフィルタ２２との間に環状空気導入路２
８が形成され、フィルタ２２内に円筒空気導入室２７が
形成される。更に、筒体３０の一端部即ち円筒空気導入
室２７の一端部に空気送出口２６が形成され、また、筒
体３０の他端部即ち円筒空気導入室２７の他端部にファ
ン２３及びファン２３内にプロペラ式モータ２４が設置
されている。ハウジング２１の筒体３０に形成された空
気取入口２５には、空気取入パイプ２９の一端部が連結
され、空気取入パイプ２９の他端部は大気に開放してい
る。ハウジング２１の筒体３０に形成された空気送出口
２６には、エンジン１１に連結された吸気系配管８が連
結されている。更に、ファン２３及びモータ２４が回転
し、燃焼用空気を空気取入管３２を経て燃焼器３に送込
むように構成すれば、第１図に鎖線で示している燃焼用
空気ブロワ９が不用となり、スペースの点から余裕がで
きることになる。

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０次に、これらについての−
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１３と導通したスクロール出口１
２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１５が取
付けられている。吸込ダクト１５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が取付けられている。し
たがって、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１３及び他端部に空気送出口１４が形成さ
れ、温風の吹出ダクト即ち温風送出パイ１１Ｂ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
は燃焼ガス排出口が形成され、この燃焼ガス排出口は燃
焼ガス排出管に導通している。

この燃焼ガス排出管はエンジンの排気系に連結してもよ
く、また大気に開放してもよく、あるいはエンジンの吸
気マニホルド７に連結して完全燃焼させてもよい、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、前記気化室に
おいて、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あるいは混合気に前記点火用グ
ロープラグによって点火し、次いで前記燃焼室において
多量の燃焼用空気と気化燃料とによる混合気を盛んに燃
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
は急速に点火即ち着火され、急速燃焼が可能になる。

その結果、燃焼器３は直ちに即ち急速に且つ確実に燃焼
ガスを熱交換器５に送込むことができ、熱交換器５の機
能を迅速に果たすことができ、急速に即ち迅速に暖房に
供することができるようになる。

この発明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０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、燃焼用空気プロワ９、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ると共に、エアクリーナ
２を通じて燃焼用空気が燃焼器３に送込まれ、燃焼器３
は燃焼状態になる。燃焼器３によって発生した燃焼ガス
は熱交換器５の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１５から吸込まれ
、送風機６のスクロール出口１２を通じて熱交換器５の
空気取入口１３から熱交換器５の吸熱通路筒体内に吹込
まれる。送込まれた空気は、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０次いで、暖められた
温風は、熱交換器５の空気送出口１４から温風送出パイ
プ１８を通って温風吹出口１６から車内に吹出される。

温風は、車内を暖房し且つ保温し、次いで車内の後部に
設けた吸込ダクト１５を通って送風機６の作用によって
吸い込まれる。勿論、吸込ダクト１５の空気取入口にフ
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１２から再び空気取入口１３を通
って熱交換器５に送込まれる。熱交換器５によって空気
は再び熱交換されて温風送出パイ１１８を通って温風吹
出口１６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暖房され、また保温
されることになる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明による車両用
暖房装置によれば、車両の前部に配置されたエンジンの
後方で且つ前記車両の側部に配置されたエアクリーナの
近傍に燃焼器、熱交換器及び送風機から成る暖房器を配
置し、前記燃讐器へ燃焼用空気を送込むプロワの吸込口
を前記エンジンの吸気系配管に連結したので、設置場所
が前記車両の側部であり、しかも前記燃焼器の燃焼ガス
排出口を車両の搭乗者から離した所に設置することがで
き、安全上極めて好ましい、更に、前記燃焼器の燃焼用
空気を取入れるためのエアクリーナを前記エンジンの前
記エアクリーナを兼用させることができるもので、燃焼
用空気を吸気マニホルドへの吸気系配管より導入でき、
前記燃焼器に燃焼用空気を送込むためのエアクリーナを
設ける必要がない、また、前記エンジンとは別置きの前
記暖房機を設けるので、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、暖房器の作動後、急速燃焼
が可能になり、車内を直ちに即ち急速に且つ確実に暖房
することができる。また、前記エアクリーナとして、フ
ィルタ下流の筒状室にプロペラ式モータ及びファンを内
蔵させているものを使用すれば、特別に燃焼用空気ブロ
ワを必要とせず、前記燃焼器へ燃焼用空気を極めてスム
ースに送込むことができると共にスペースの点から余裕
ができることになる。前記熱交換器については、空気取
入口と空気送出口とが前記熱交換器の長手方向にほゞ直
線的に構成され、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て前記
車両の長手方向に配置しているので、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構成でき、従って前記暖房器内
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
を増大することもできるため、車内を迅速に暖房するこ
とができ、大きな送風力を必要としないので小型化する
こともでき、暖房器自体を小型に構成することもできる
。従って、エンジンルームの狭い車両にも取付けること
ができ、特に、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、トラック等の車両に簡単に適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明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図はこの発明による車両用暖
房装置に使用するエアクリーナの一例を示す断面図、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、２−・−・・エアクリーナ、３
−・・・・−燃焼器、４・・・・−・・フロワー、５−
・・・熱交換器、６・−・−・送風機、７−・−・−・
・吸気マニホルド、８−−ｍ−・−吸気系配管、９・・
・−・−・燃焼用空気プロワ、ｌＯ−・−・−車両、１
１・・・・・・・エンジン、１２・・・−・・−スクロ
ール出口、１３・−・・・・・空気取入口、１４・・・
−・・−空気送出口、１５・・・・・−・吸込ダクト、
１６−・・・・−温風吹出口、１７−・・−・・燃焼用
空気取入パイプ、１８・−・・−・温風送出パイプ、２
１・−・・・−・ハウジング、２２・・−・−・−フィ
ルタ、２３−・・−プロワ、２４・−・・・−プロペラ
式モータ、２５・−・・・・空気取入口、２６−・−空
気送出口、２７・・・−・−円筒空気室、２８・・・・
−・・環状空気導入路、２９・−・−・−空気取入バイ
ブ、３０・−・・・・筒体、３１−・−・・−・端部壁
、３２・−・・・・−空気取入管。 特許出願人　　　いすり自動車株式会社代理人　弁理士
　　　　尾　仲　−宗 第１図 ℃

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の前部に配置されたエンジンの後方で且つ前
   記車両の側部に配置されたエアクリーナの近傍に燃焼器
   、熱交換器及び送風機から成る暖房器を配置し、前記燃
   焼器の燃焼用空気を前記エアクリーナの下流の吸気系配
   管から取入れたことを特徴とする車両用暖房装置。
2. （２）前記エアクリーナにおけるフィルタ下流の筒状室
   にプロペラ式モータ及びファンを内蔵させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の車両用暖房装置。
3. （３）前記熱交換器は空気取入口と空気送出口とが前記
   熱交換器の長手方向にほゞ直線的に設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車両用暖房
   装置。
4. （４）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、前記車両の長手
   方向に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の車両用暖房装置。
5. （５）前記車両はキャブオーバタイプであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の車両用暖房装置。