JPH0613253B2 - 車両用保温装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関等を搭載した車両、トレーラ、鉄
道等の車両における室内を温蔵即ち暖房するための燃焼
器、送風機及び熱交換器等から成る暖房ユニットを搭載
した車両用保温装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、車両の室内暖房は、内燃機関の冷却水を温水配管
で取り出し、これをヒータ装置に導き、間接的に熱交換
を行って温風を室内に送り込んで室内暖房を行っている
ものがある。

また、エンジンの吸気通路にバーナ即ち燃焼器及び熱交
換器を設け、エンジン始動直後に燃焼器に着火し、その
熱を利用して熱交換器で空気を暖め、暖められた空気即
ち温風を車両室内に導入する装置、言い換えれば、内燃
機関とは無関係に燃焼器によって燃料を燃焼させて発生
する熱量によって室内暖房を行う自動車用暖房装置（例
えば、特開昭６０−２５２０１８号公報参照）が開示さ
れている。

更に、燃焼器の燃焼ガスを熱交換器を経てエンジンの吸
気ポートへ供給すると共に、この熱交換器により加熱さ
れる空気を車室へ導くようにしたエンジンの暖機装置
（例えば、特開昭６１−７９８６４号公報参照）が開示
されている。

また、例えば、特開昭６１−１８８２１６号公報に開示
されている車両暖房用熱交換器を適用した車両用保温装
置、特開昭６１−２１１１１８号公報に開示されている
車両用保温庫の燃焼装置がある。これらについて第３図
及び第４図を参照して概説する。

第３図において、車両用保温庫の燃焼装置６０は、内燃
機関６１の吸気マニホルドとエアクリーナ６３とが吸気
管６２によって接続されている。吸気管６２の途中にバ
イパス管６４を設け、バイパス管６４にバーナ６５を連
結し、バーナ６５の下流に熱交換器６６が配置されてい
る。熱交換器６６によって暖められた温風は、導通路６
９を通じて温風吹出口６８から保温庫６７内に吹き出さ
れる。

第４図において、車両用保温庫の燃焼装置６０の概略が
示されている。熱交換器６６は空気取入口よりの車外の
空気を、エアクリーナ６３、送風機７７を介して空気取
入口７９より熱交換器６６の内部に導入し、バーナ６５
からの燃焼ガスと熱交換を行って、温風となった空気を
空気送出口８０より導通路６９に送り出す。バーナ６５
には、燃料供給装置７４に連結した気化プラグ７５及び
着火プラグ７６が設置されている。制御装置７０は、保
温庫６７内に設けた室温センサー７８からの温度信号を
受けてバーナ６５を制御する。図中、７１は制御装置７
０の動作スイッチ、７２はバッテリ、７３は燃料タンク
を示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記内燃機関の冷却水を利用して室内暖
房を行うものについては、冷却水の温度上昇の速度が緩
慢であるためヒータ本体が温風を送り出すまでに長時間
を要し、その間はヒータの暖房機能はほとんどない状態
である。即ち、エンジンの暖機が完了するまでは、ガソ
リンエンジンで約１０分間以上、ディーゼルエンジンで
約２０分間以上を要しているのが現状である。この間、
特に寒冷地、冬季等では車内は寒く、また車両の窓等の
霜、氷等を除去するデフロスタは充分に機能することが
できない。

また、上記内燃機関とは無関係に燃焼器を用いる自動車
用暖房装置又はエンジンの暖機装置については、燃焼の
周期、排ガスの処理等に時間、手数を要し、複雑な機
構、制御装置を必要とする等の問題点を有している。

また、第３図に示す前記車両用保温庫の燃焼装置につい
ては、急速着火システムと急速気化システムによって速
やかに液体燃料を気化燃料にして燃焼させ、この燃焼熱
から効率的に且つ迅速に暖房用空気を生成し、排気ガス
が混入していないクリーンな暖房空気を車内に送込むこ
とができるが、温風を効果的に保温庫内に供給し、しか
も循環空気に対して低抵抗に構成するという点で改善さ
れるべき問題点を有している。

そこで、この発明の目的は、上記の問題点を解消するこ
とであり、軽油、灯油等の液体燃料を使用する燃焼器を
設け、急速着火システムと急速気化システムによって速
やかに液体燃料を気化燃料にして燃焼させ、この燃焼熱
から効率的に且つ迅速に暖房用空気を生成して排気ガス
が混入していないクリーンな暖房空気を車両等の室内に
送込むと共に、特に、車両の積荷庫等の室内を暖房即ち
保温するように構成し、循環空気に対して低抵抗に構成
して前記室内を良好な温度分布に維持し、前記燃焼器及
び前記熱交換器等を安全上極めて好ましい配列に構成
し、積荷等の保温を図ることができる車両用保温装置を
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、燃焼器、送風機及
び熱交換器を備えた暖房ユニットを車両の後部に搭載
し、温風吹出し用の多数の温風吹出口を室内の後部の立
ち上がり部のみに設け、室内空気吸込み用の空気集合口
を前記室内の前部に設け、前記空気集合口からの空気を
前記車両の両側壁部に形成した前記室内を暖房する温風
通路を通って前記車両の後部に搭載された前記熱交換器
に送り込むことを特徴とする車両用保温装置に関する。

また、この車両用保温装置において、少なくとも前記燃
焼器と前記熱交換器とは前記室外に配置されている。

また、この車両用保温装置において、前記側壁部は二重
壁に形成され、前記二重壁内に前記温風通路が形成され
ている。

また、この車両用保温装置において、前記温風吹出口は
一方の後輪の後方側壁に形成されている。

また、この車両用保温装置において、前記温風吹出口は
前記車両の積荷庫の開閉扉に近接した高さ方向に少なく
とも複数個形成されている。

また、この車両用保温装置において、前記暖房ユニット
を作動する電源は交流電源又は直流電源に切り換え可能
に構成されている。

〔作用〕

この発明による車両用保温装置は、上記のように構成さ
れており、次のように作用する。即ち、この車両用保温
装置は、燃焼器、送風機、熱交換器等の暖房ユニットを
車両に搭載すると共に、温風吹出し用の多数の温風吹出
口を前記車両の後部に設け、室内空気吸込み用の空気集
合口を前記室内の前部に設け、前記空気集合口からの前
記空気を前記車両の両側壁部を通って前記熱交換器に循
環させるので、前記室内の温度の最も低下し易い部分に
前記温風吹出口が位置し、前記温風吹出口付近の温度を
出来るだけ高温に維持することができる。しかも、勢い
よく温風を前記室内に吹出すことができ、前記送風機、
前記熱交換器、前記燃焼器等の配列上、循環空気の流れ
を低抵抗にでき、温風の流れを極めてスムースにするこ
とができる。また、前記側壁部の二重壁に回収用の温風
通路を形成したので、前記室内の断熱即ち保温の機能を
果たす。前記温風吹出口を前記車両の開閉扉に近接した
高さ方向に少なくとも複数個形成したので、前記積荷庫
の開閉の場合にも出入口付近に一種の温風のエアカーテ
ンが形成される。更に、前記燃焼器はグロープラグを使
用して液体燃料を迅速に気化燃料に気化して燃焼させる
ものであるから、急速着火システムと急速気化システム
によって速やかに液体燃料を気化燃料にして燃焼させる
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保温装置
の一実施例を詳述する。

第１図において、この発明による車両用保温装置が符号
１０によって全体的に示されている。この車両用保温装
置１０については、例えば、ディーゼルエンジン又はガ
ソリンエンジンのエアクリーナ、単独のエアクリーナ等
を通じて取り入れる空気、あるいは直接的に外気又は室
内から取り入れる空気を、送風機（図示省略）によって
空気取入パイプ（図示省略）から燃焼器１に取り入れ、
燃焼器１で発生した燃焼ガスを燃焼器１の下流に設置さ
れた熱交換器２に送込み、熱交換器２によって空気と熱
交換して、送風部８を通じて温風吹出口１２から積荷庫
等の室内４に温風を送込んで室内４の保温即ち暖房を行
うものである。

この車両用保温装置については、例えば、積荷庫１３内
にパン等の食料品、野菜等の生鮮食品等の積荷品を積込
んで、それらの積荷品を所定の温度に維持して輸送、保
管等を行ったり、あるいは室内４を暖房するのに利用で
きるものである。

この車両用保温装置１０は、車両の荷台に断熱壁で覆わ
れている積荷庫１３を搭載した車両に適用した場合が示
されている。車両の後輪１４の後方側部には、燃焼器
１、燃焼器１に燃焼空気を供給する送風機（図示省
略）、送風機７及び熱交換器２を有する暖房ユニットを
搭載している。

熱交換器２の下流には、積荷庫１３内に温風を送込むた
めに温風を温風吹出口１２に連通する送風部８が設置さ
れている。送風部８は積荷庫１３の下方即ち底部に配置
されている。送風部８は、保温庫即ち積荷庫１３の後部
側壁の温風吹出口１２に連通している。積荷庫１３の両
側壁は、第２図に示すように、２つの側壁１８，１９か
ら成る二重壁に形成されており、二重壁内に温風通路６
が直接的又はパイプ等を介して間接的に形成されてい
る。温風吹出口１２は積荷庫１３の開閉扉３に近接した
高さ方向に少なくとも複数個形成されている。

積荷庫１３の開閉扉３を開放した場合にはこれらの温風
吹出口１２によって積荷庫１３の出入口にエアカーテン
を構成することができる。また、積荷庫１３の前端部で
且つ上部には、室内４の空気を回収するための空気集合
口５が形成されている。空気集合口５にフィルタ等を設
置して、そのフィルタによって室内４の空気を清浄して
循環させてもよいことは勿論である。車両のキャブ１６
と積荷庫１３との間には空気循環通路１７が設けられて
いる。空気循環通路１７は、室内４の空気を空気集合口
５から熱交換器２に回収するために車両の両側壁の温風
通路６に連通している。

一方の側壁の温風通路６の終端部は、温風循環用の送風
機７の吸込口に導通されている。また、他方の側壁の温
風通路６の終端部は、温風循環用の送風機７の吸込口に
連通する回収パイプ１１に連通されている。この送風機
７は、空気取入管２０を通じて熱交換器２に空気を送込
み、次いで熱交換器２の送風部８を通って温風吹出口１
２から積荷庫１３の室内４へ温風を送込んで空気を循環
させる機能を果たすものである。

燃焼器１に燃焼空気を供給する送風機が設けられ、燃焼
器１で発生した排気ガス即ち燃焼ガスは、エンジン又は
大気に排気されるように構成されている。

この車両用保温装置１０に使用する暖房ユニット、即
ち、燃焼器１、熱交換器２、送風機７等及びこれらを制
御する制御装置等を作動する電源については、車両に搭
載されているバッテリ、発電機、電動機等の直流電源は
勿論のこと、家庭用、業務用等の交流電源のいずれにも
適用できるように、燃焼器１、熱交換器２、送風機７等
及びこれらを制御する制御装置等は、電源の切り換えが
できるように構成することができる。図中、１５は前輪
を示す。

次に、燃焼器１及び熱交換器２については、それらの詳
細を図示していないが、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。

まず、熱交換器２についての一例を説明する。

熱交換器２の上流には、空気取入管２０を通じて送風機
７が設置されている。送風機７の吸込口に対して循環空
気取入通路における集合管（詳細な構造については図示
省略）が取り付けられている。循環空気取入通路は、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２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端部に燃焼器１が取り付
けられている。従って、熱交換器２は、中央部に燃焼器
１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
熱を放熱して冷風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２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、
一端部に空気取入管２０及び他端部に空気送出管即ち送
風部８が形成されている。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。従っ
て、燃焼ガスの流れ通路即ち前記熱流通路及び熱伝達通
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ている。この燃焼ガスはエ
ンジンの吸気系に送込むように構成してもよく、その場
合には外部に直接排気する排気管とエンジンに送込む送
込管とに切換えることができるように構成してもよい。
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。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。

次に、燃焼器１についての一例を説明する。燃焼器１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、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、前記燃焼室において混合気を燃焼させ
る。

このような燃焼器１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１は直ちに燃焼ガスを熱交換器２に送込むことがで
き、熱交換器２の機能を迅速に果たすことができ、車両
等の室内の急速暖房に供することができる。

この車両用保温装置１０は、上記のように構成されてお
り、次のように作動する。作動の説明に当たって一層理
解し易くするために、燃焼器１と熱交換器２については
上記に説明したものを使用した場合について説明する。

車両におけるエンジンが動作している場合には、車両に
搭載されているバッテリ、発電機あるいは電動機から直
流電源又は動力源を使用し、又は車両におけるエンジン
が動作していない場合即ち車両が駐車等でエンジンが動
作していない場合には、車両に搭載されているバッテリ
又は家庭用（１００Ｖ電源）、業務用等（２００Ｖ等電
源）の交流電源を使用して、暖房ユニット、即ち、送風
機７、燃焼器１用の送風機、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１に液体燃料が供給され、液体燃料は気化用グラー
プラグによって気化燃料に気化され、点火用グロープラ
グによって点火即ち着火され、気化燃料は送風機からの
燃焼空気と混合気を生成されて燃焼状態になる。

燃焼器１によって発生した燃焼ガスは熱流往路筒体内の
熱流通路に吹込まれる。熱流通路に吹込まれた燃焼ガス
は、熱流往路筒体の熱流通路から蓋体によってガイドさ
れＵターンし、熱流復路筒体内の熱伝達通路を流れる。
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、燃焼ガスが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（図示省略）からエンジン内
又は大気に放出される。一方、暖められる空気は送風機
７によって空気循環通路１７から吸込まれ、送風機７か
ら空気取入管２０を通って熱交換器２の吸熱通路筒体内
に吹込まれる。送り込まれた空気は、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。吸熱通路に
は多数の半径方向の放熱フィンが熱流復路筒体の外周に
固定して配置されており、空気は放熱フィンの間を通っ
て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、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。

次いで、暖められた温風は送風部８へと送込まれる。送
風部８に送込まれた温風は、積荷庫１３の側壁１９にお
ける開閉扉３の付近に高さ方向に設けられた温風吹出口
１２から積荷庫１３の室内４に吹出される。温風は、室
内４を保温即ち暖房し、次いで積荷庫１３の上部に形成
された空気集合口５のフィルタを通って空気循環通路１
７へと送風機７の作用によって吸込まれる。吸込まれた
空気は送風機７のスクロール出口から再び空気取入管２
０を通って熱交換器２に送込まれる。熱交換器２によっ
て空気は再び熱交換されて温風吹出口１２から積荷庫１
３内へと吹出されて循環される。上記作動が繰り返され
て積荷庫１３内は所定の温度に保温されることになる。

以上、この車両用保温装置の実施例について詳述した
が、必ずしもこれらの細部に限定されるものでなく、例
えば、図では、空気循環通路について、車両のキャブと
積荷庫との間に形成されているが、例えば、車両の側壁
に形成されてもよいことは勿論である。温風通路を側壁
の二重壁内に形成しているが、この温風通路は二重壁内
を直接的又は二重壁内に固定した温風管等を介して間接
的に構成してもよく、また積荷庫の側壁部を一重壁に構
成してもよいことは勿論である。

また、積荷庫内の積荷の種類、サイズ等、或いは積荷庫
内に形成された例えば棚類等によっても、温風吹出口及
び空気集合口の位置、大きさ、形状等は最適状態に変更
され得ることは勿論である。

更に、この車両用保温装置をカーゴトラックに適用して
いるが、ワンボックスカー、鉄道車両、トレーラ等に適
用できることも勿論である。更に、積荷庫内の湿度に関
しては、積荷庫に積込む品物、例えば、生鮮食品、野菜
等に応じて所定の湿度を確保する必要があるものについ
ては、超音波等による加湿器等を組み合わせ、湿度を温
度に関連させて調節することもできることは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

この発明による車両用保温装置は、上記のように構成さ
れており、次のような効果を有する。即ち、この車両用
保温装置は、燃焼器、送風機、熱交換器を有する暖房ユ
ニットを車両に搭載し、温風吹出し用の多数の温風吹出
口を前記車両の後部に設け、室内空気吸込み用の空気集
合口を前記室内の前部に設け、前記空気集合口からの空
気を前記車両の両側壁部を通って前記熱交換器に循環さ
せるので、前記室内の温度の最も低下し易い部分に前記
温風吹出口が位置し、前記温風吹出口付近の温度を出来
るだけ高温にすることができ、しかも前記熱交換器と前
記温風吹出口とは可及的に近くに位置させることがで
き、勢いよく温風を前記室内に吹出すことができ迅速に
前記室内を暖房することができると共に、循環空気の流
れは低抵抗であり、温風の圧力損失は大きく低減でき、
暖められる空気は極めてスムース即ち流暢に流れること
ができる。

従って、燃焼ガスと導入される空気とを効率的に熱交換
することができ、空気の流入ベクトルを弱めることがな
く、空気をスムースに前記放熱フィンの間に流入させる
ことができ、効率的に熱交換を行わせることができる。
しかも、少なくとも前記燃焼器及び前記熱交換器は前記
車両の外部で且つ後輪の後方下部に配置されているの
で、火災、排気ガスに対する安全上極めて好ましいもの
である。

更に、前記壁部の二重壁に温風通路を形成すると、前記
室内にスムースに温風を送出すだけでなく、前記室内の
断熱即ち保温の機能も果たすことができる。

特に、前記温風吹出口が前記車両の開閉扉に近接した高
さ方向に少なくとも複数個配置されているので、前記積
荷庫の開閉の場合にも出入口付近に一種の温風のエアカ
ーテンが形成されて前記室内の温度変化を少なくして前
記室内をほゞ恒温に保つことができる。

更に、前記空気集合口が前記室の上部に設けられ、前記
室内の空気を前記空気集合口から前記熱交換器に回収す
る空気循環通路は車両のキャブと前記室との間に形成さ
れているので、空気の循環を極めて効率的に行うことが
でき、前記空気循環通路としてスペースを有効に利用す
ることができる。

更に、前記燃焼器及び前記送風機等を作動する電源は交
流電源又は直流電源に切換え可能に構成できるので、例
えば、内燃機関が作動している時には、車両に搭載して
いる発電機、電動機、バッテリ等を使用して、前記燃焼
器及び前記送風機等を作動することができる。これに対
して、内燃機関が作動していない時には、バッテリも使
用できるが、家庭用（１００Ｖ電源）、業務用等（２０
０Ｖ電源）の交流電源を使用でき、極めて有効に活用で
きる

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による車両用保温装置の一実施例を示
す側面図、第２図は第１図の平面図、第３図は従来の車
両用保温庫を示す側面図、及び第４図は第３図に示す車
両用保温庫に使用されている燃焼装置を示す構成説明図
である。 １……燃焼器、２……熱交換器、３……開閉扉、４……
室内、５……空気集合口、６……温風通路、７……送風
機、８……送風部、１０……車両用保温装置、１１……
回収パイプ、１２……温風吹出口、１３……積荷庫、１
４……後輪、１６……キャブ、１７……空気循環通路、
１８，１９……側壁。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼器、送風機及び熱交換器を備えた暖房
   ユニットを車両の後部に搭載し、温風吹出し用の多数の
   温風吹出口を室内の後部の立ち上がり部のみに設け、室
   内空気吸込み用の空気集合口を前記室内の前部に設け、
   前記空気集合口からの空気を前記車両の両側壁部に形成
   した前記室内を暖房する温風通路を通って前記車両の後
   部に搭載された前記熱交換器に送り込むことを特徴とす
   る車両用保温装置。
2. 【請求項２】少なくとも前記燃焼器と前記熱交換器とは
   前記室外に配置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の車両用保温装置。
3. 【請求項３】前記側壁部は二重壁に形成され、前記二重
   壁内に前記温風通路が形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の車両用保温装置。
4. 【請求項４】前記温風吹出口は一方の後輪の後方側壁に
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の車両用保温装置。
5. 【請求項５】前記温風吹出口は前記車両の積荷庫の開閉
   扉に近接した高さ方向に少なくとも複数個形成されてい
   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
   用保温装置。
6. 【請求項６】前記暖房ユニットを作動する電源は交流電
   源又は直流電源に切り換え可能に構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車両用保温装
   置。