JPH02237813A - 自動車用室内暖房装置 - 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、バーナによる自動重用室内暖房装置に関す
る． 〔従来の技術〕 従来より自動車の室内暖房は、第６図に示すように、エ
ンジン４１の冷却水を温水配管４２で取り出し、これを
ヒータ木体４３　（内部にヒータコア、電動ブロワが設
置されている）に循環させて空気を加熱することによっ
て温風を供給していた。

なお、図中、４４はデフロスタ用ノズル、４５はコンｔ
・ロールパネルを示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、近年熱効率の優れたエンジン、特に小型
直噴式エンジンでは、鳩効率が向１二シ２だ分だけ冷却
水が暖まり難くなっており、その結果、冬期において室
内が暖まるまでに今まで以−１−の時間を要し、その間
、運転者は非常に不快な状態で運転をしなければならな
いという問題があった。

暖かくなるまでの時間を短縮するために、冷却水の量を
少なくするとか、吸気を絞ってエンジンの作動温度を高
くする等、種々の対策を実施しているが、どれも十分に
」一記問題を解決するに至るものではなかった。

この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
エンジンの始動直後でもバーナで直ちに燃焼ガスを発住
させ、熱交換器によって燃焼ガスと室内空気とを効率的
に熱交換して室内の暖房を直ちに行うことができ、しか
もエンジンの暖機を同時に行うことができる自動車用室
内暖房ｇＷを提供することである。

〔諜闘を解決づるための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されているや即ち、この発明は、バーナで発生した
燃焼ガスを熱交換器によって室内暖房用空気と熱交換し
、該空気を車室内に放出すると共に、前記燃焼ガスを吸
気管路を介してエンジンに吸入させたことを特徴とする
自動車用室内暖房装置に関する。

〔作用〕

この発明による自動車用室内暖房装置は、上記のように
構成されており、次のように作用する．即ち、この自動
車用室内暖房装置は、バーナで発生した燃焼ガスを熱交
換器によって室内暖房用空気と熱交換し、該空気を車室
内に放出すると共に、前記燃焼ガスを吸気管路を介して
エンジンに吸入させたので、前記バーナで直ちに高温の
燃焼ガスを発生させ、しかも前記熱交換器によって室内
空気と燃焼ガスとを効率的に熱交換し、更に燃焼ガスを
エンジンの吸気管路に吸入するので、エンジンの冷間始
動後のエンジンの暖機を直ちに行うことができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による自動車用室内暖
房装置の一実施例を説明する。

第１図は、この発明による自動車用室内暖ｒｊ４装置の
一実施例の説明図である． この室内暖房装置において、ディーゼルまたはガソリン
エンジン１の吸気管系である吸気管路４の途中には、気
化式の燃焼器即ちバーナ１０が設けられており、吸気管
路４のバーナ１０の下流側直後には熱交換器２０が設け
られている。この実施例では、熱交換器２０は自動車の
運転室５内を暖房する室内暖房用の空気管路６の一部区
間に、三方切換弁７．７を介して接続されている。そし
て、三方切換弁７，７が熱交換器２０の媒体流入管２１
及び媒体流出管２２を空気管路６に接続している時には
、ヒータ本体３から送られてくる空気は、熱交換器２０
内の被加熱媒体通路を通って運転室５内に送られるよう
になっている．図中、２はヒータ零体３に冷却水をｗ！
ｌさせる温水配管、１１はバーナ１０に燃料タンク１２
から燃料を供給する燃料通路を示す。

また、バーナ１０の燃焼作動及び三方切換弁７７の切換
作動は、これらに接続する制御装１３０により行われる
ように構成されている．この制御装置３０は、エンジン
１の燃料噴射ボンブ（図示省略）の燃料流量を検出する
燃料流量センサー３１からの入力及びエンジン１の回転
数を検出する回転数センサー３２からの入力によりエン
ジン１の運転状態を検知し７、運転状態に応じてバーナ
用燃料を制御することができるものである。更に、制御
装置３０には、エンジン１の冷却水温度を検出する温度
センサー３３が接続してａり、冷却水温度が設定温度に
達した時は、エンジン１の暖機が終了したとして、バー
ナ１０による加熱を停止し、三方切換弁７，７を切り喚
え、熱交換器２０をバイパスして室内暖房用空気が流れ
るように、制御装ｉ′ｔ３０は作動するように樽成され
ている．第２図は、第１図の熱交換器２０の一例の具体
的な内部構成を示すものである．本体ケーシング２３に
は、その両端部近傍に環状流路２４．２５が膨出して設
けられており、これらの環状流路２４．２５はその内側
が本体ケーシング２３内に開口していると共に、その外
側にはそれぞｈ，媒体流入管２１、媒体流出管２２が接
続している。そして、本体ケーシング２３内には、該本
体ケーシング２３内を内外に区分するステンレス製等の
熱交換筒２６が収納されている。この熱交換筒２６は、
内部を流れる媒体と、その外部と本体ケーシング２３と
の間に形成される被加熱媒体通路２８を漬れる媒体との
熱交換が効率良くＩテわれるように筒部がひだ状或いは
波状に形成されており、接触面積ができるだり広くなる
ように形成されている。

また、この熱交換筒２６の内部の環状流路２４２５の間
の部分には、熱交換筒２６内を流れる媒体が熱交換筒２
６の内壁側を流れるように邪魔棒２７が設けられている
。

第３図は、気化式バーナ１０の具体例の断面図である。

吸気管路４の途中に設けられる気化式バーナ１０は、燃
料通路１１の吸気管路４内関口部に設けられた燃料気化
用ヒークｌ３と、その下？Ｉ側に設けられた点火用ヒー
タ１４とから構成さね，ており、これらのヒ・−ク１３
．１４は制御装置３０からの１ｉ流により発熱する。こ
れらのヒータ１３，１４には、通電後直ちに加熱さね，
て燃料の気化温度及び点火温度（９００℃）に達するセ
ラミックス製ヒータを用いればよい． この構成によりエンジンが始動されると、気化用ヒータ
１３と点火用ヒータ１４が直ちに加熱され、燃料通路１
１から供給されるバーナ用燃料Ｆが気化した後、吸気管
路４内に導入されて点火される。エンジンの始動と共に
、吸気管路４内には空気が流入するため、バーナ用燃料
Ｆは燃焼し、高温となった燃焼ガスＧが熱交換器２０に
導入される。

従って、この発明の自動車用室内暖房装置に適用された
熱交換器２０では、吸気管路４から熱交換器２０内に流
入したバーナ１０による燃焼ガスＧは、第４図の実線の
矢印で示すように、熱交換筒２６内の内壁部を分散して
流れ、媒体流入管２１から環状流路２４内に流入した室
内暖房用の空気Ａは、本体ケーシング２３と熱交喚筒２
６との間の被加熱媒体通路２８に分散され、燃焼ガスＧ
の下流側から上流側に向かって鎖線の矢印で示すように
流れて燃焼ガスＧと熱交換を行って加熱されるのである
。

なお、熱交換器２０における本体ケーシング２３のク｛
側は、断熱材で被覆して熱放散を避けることが望ましい
。

以上のように構成された自動車用室内暖房装置では、エ
ンジン始動後の暖機運転時にはバーナ１０で発生した燃
焼ガスＧが熱交換器２０に導入される．そして、ヒータ
本体３から送られる空気Ａ（エンジン１の冷却水が冷え
ているため温風ではない）は、三方切換弁７を経て媒体
流入管２１から熱交換器２０の下流側に導入される。そ
して、熱交換器２０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２２、三方切換弁７を経て室内暖
房用空気管路６から運転室５内に放出される。従って、
エンジン始動直後であっても運転室５内に導入される空
気Ａは、十分に暖かく、冬期でも運転室５内は短時間で
快適温度になる。

また、熱交換器２０は吸気管路４の途中にあるため、室
内暖房用空気Ａに奪い取られた熱量を除いて、残りの高
温の燃焼ガスＧがエンジン１内に導入されるので、エン
ジンの始動性が改良されるばかりでなく、シリンダボデ
ィ周囲の冷却水との熱交換も促進され、エンジン本体の
暖機性も改善される。

更に、上述のように、燃焼ガスＧにより冷却水が早期に
暖まれば、ヒータ本体３で空気Ａは一度暖められ、熱交
換器２０で再加熱されるので、室内暖房効果は一層高ま
る． なお、上記のようにして、エンジン１が暖機され、冷却
水温度が室内暖房用空気を加熱するのに十分な温度に達
した時は、温度センサー３３によりその温度が検出され
、制御装置３０によりバーナ１０の作動が停止され、且
つ室内暖房空気Ａの熱交換器２０はバイパスさね，るこ
とは前述の通りである． 第５図は、この発明による自動重用室内暖房装置の別の
実施例を示すものである。この実施例では、冷却水循環
通路、例えば、ヒータ本体（図示せず）に冷却水を循環
させる温水配管２の一部区間に、上記と同様に、吸気管
系である吸気管路４に設宜した熱交換器２０を三方切換
弁７．７を介して接続している．そして、エンジン１の
暖機運転時に、バーナ１０と熱交換器２０を用いて冷却
水を加熱するようにしてエンジンの始動性及び暖機性を
高めている。この実施例の他の部品の構成及び機能は、
第１図の実施例のものと同じであるので、同じ符号を付
してその説明を省略する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明による自動車用室内暖房
装置は、バーナで発生した燃焼ガスを熱交換器によって
室内暖房用空気と熱交換し、咳空気を車室内に放出する
と共に、前記燃焼ガスを吸気管路を介してエンジンに吸
入させたので、前記バーナによって直ちに高温の燃焼ガ
スを発生させ、し７かも前記熱交換器によって室内空気
と燃焼ガスとを極めて効率的に熱交換し、エンジン始動
直後であっても運転室等の室内に導入される室内暖房用
空気は」一分に直ちに暖かくなり、室内暖房を直ちに行
い、冬期でも室内は短時間で快適温度になる．更に、燃
焼ガスを室内空気と熱交換器によって熱交換した後に、
燃焼ガスをエンジンの吸気管系に吸入するので、まだ高
温状聾である燃焼ガスはエンジンの燃焼室へと送り込マ
ネ、、エンジンの冷間始動後のエンジンのＩｌｊＪｌｌ
！を行うことができると共に、燃焼ガス即ち排気ガスが
直接排気されないので、安全上極めて好ましいものであ
り、特に、始動直後でも室内暖房が直ちに行えて運転者
が不快感を感じなくなるという優ね、た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による自動車用室内暖房装置の一実施
例を示す構成説明図、第２図は第１図の熱交換器の一例
を示す一部破断の斜視図、第３図は第１図の気化式バー
ナの一例を示す断面図、第４図は第２図の熱交換器内の
熱交換媒体の流れを示す熱交換器の断面図、第５図はこ
の発明による自動車用室内暖ｒＡ装置の別の実施例を示
す構成説明図、及び第６図は従来の自動車の温水弐ヒー
タの−例を示す説明図である。 １−−一エンジン、２−一一一温水配管、３　　−一一
ヒータ本体、４一　吸気管路、６−＝一一一空気管路、
７三方切換弁、１０−−一〜バ〜ナ、１１　−＝一燃料
通路．．　　１　２−一一燃料タンク．．１３−−−一
気化用ヒータ、１４　〜　点火用ヒータ、２０−一〜一
熱交換器、２４２５−・〜環状流路、２６−〜一一−熱
交換筒、２７邪魔棒、３０−一一制御装置、３１−−−
燃ネ４流量センづー、３２−・−　回転数センサー、３
３　−　温度センサー 出願人　　いすｙ自動車株代会社 代理人　　弁理士　尾　仲　一　宗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　バーナで発生した燃焼ガスを熱交換器によって室内暖
   房用空気と熱交換し、該空気を車室内に放出すると共に
   、前記燃焼ガスを吸気管路を介してエンジンに吸入させ
   ることを特徴とする自動車用室内暖房装置。