JPH0727214Y2 - ターボヒータ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ターボヒータによる高温ガスを暖房用熱源と
して直接又は間接に使用するターボヒータ装置に関す
る。

〔従来の技術〕 ターボヒータを利用して車室内の良好な暖房を確保する
等のため、先に本出願人は特願昭63−25757号の暖機暖
房装置を提案した。

この装置は、排気通路に設けた制御弁をエンジン始動時
に閉弁し、ターボヒータのブロワから吐出された暖かい
空気をエンジンシリンダ内に送り込んで良好な始動等を
確保し、所定時間経過後はこの温風を車室に直接供給し
て早期暖房を可能とするものである。そしてエンジン暖
機後にはエンジン冷却水を熱源とする一般的な温水式暖
房装置のみで充分な暖房効果が得られ得ることから、タ
ーボヒータは非作動状態にされる。

ところで、クロスフロー・エンジンにおいてターボヒー
タを搭載するものとそうでないものとが混在する車種に
あっては、一般に生産台数の多いターボヒータを搭載し
ない車の構造に合わせて各部が設計される。従って、例
えば吸気通路に設けられるべきエンジン用のエアクリー
ナはエンジンのインテーク側に設けられる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかるに、排気ガスを有効利用するターボヒータはエン
ジンのエキゾースト側に取り付けられるため、このター
ボヒータを搭載する車にあってはインテーク側のエンジ
ン用エアクリーナからの空気をエキゾースト側のターボ
ヒータに供給するために、その配管をエンジンを横断す
るようにカムカバーを上に這わせねばならない。このた
め、エンジンのメンテナンス上及びエンジンルーム内の
スペース効率上、好ましくない。

一方、上記配管をなくしてインテーク側のエンジン用エ
アクリーナを介さずに直接ターボヒータに外気（又は内
気）を供給するようにすると、塵・埃等が除去されてい
ない未浄化の空気がターボヒータを駆動した後に車室内
に入って行くため衛生上好ましくなく、また、従来のタ
ーボヒータにおいてはターボヒータから冷却・潤滑用の
オイル等が万一漏れた場合にこれが車室等に直接流れ込
むという不都合もあり得る。

以上の点に鑑み本考案は、インテーク側のエンジン用エ
アクリーナとエキゾースト側のターボヒータとを連結す
る配管を不要とすることができるためエンジンルーム内
のスペース効率上優れ、しかもターボヒータからオイル
等が漏れてもこれを有効に阻止でき車室内を汚すことの
ない快適な早期暖房が可能なターボヒータを提供するこ
とを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本考案は、排気通路内に制御
弁を配置し、上記制御弁の上流の排気通路からこれを分
岐して上記制御弁下流の排気通路に至るバイパス通路を
形成し、ターボヒータの排気タービンを上記バイパス通
路内に配置すると共にターボヒータのブロワから吐出さ
れた高温ガスを温風通路を介して暖房用熱源として使用
するターボヒータ装置において、ブロワ下流の上記温風
通路内にエアクリーナを介挿したことを構成上の特徴と
する。

〔作用〕

ターボヒータのブロワ下流側にエアクリーナを設けたた
め、ターボヒータから潤滑用のオイル等が漏れても、こ
のエアクリーナにより高温空気が清掃されるため、これ
を直接・間接に利用しても特に問題が生じない。

また、このエアクリーナがあるためターボヒータに供給
されるべき空気はエンジン用のエアクリーナを介して供
給されなくても済むため、このエンジン用エアクリーナ
とターボヒータとを接続する配管が不要となり、エンジ
ンルーム内のスペース効率が向上する。

〔実施例〕

以下、図示実施例に基づき本考案を説明する。

第１図は本考案に係るターボヒータ装置の一実施例の全
体概略構成図であり、１はエンジン本体、２は吸気通
路、３は排気通路、４はターボヒータを夫々示し、吸気
通路２の入口部にはエアクリーナ５が取付けられる。タ
ーボヒータ４は回転軸６を介して互いに連結された排気
タービン７とブロワ８からなる。排気通路３内には制御
弁Ａが配置され、排気通路３には制御弁Ａ上流の排気通
路３と制御弁Ａ下流の排気通路３とを連通するバイパス
通路９が設けられる。このバイパス通路９内にはターボ
ヒータ４の排気タービン７が配置され、排気タービン７
はバイパス通路９内を流れる排気ガスによって回転駆動
せしめられる。一方、ターボヒータ４のブロワ８の空気
吸込口10は排気通路３を包囲するように配置された副吸
気通路11を介して空調用エアダクト（図示せず）に連結
され、従ってターボヒータ４には外気又は車室内気が直
接供給される。ターボヒータ４のブロワ８の吐出口12は
温度通路13を介して車室14内に連結される。この温風通
路13内には制御弁Ｂが配置される。このターボヒータ４
は一般的に使用されている過給用のターボチャージャと
比較してかなり小型であり、過給ではなく空気を昇温さ
せることを目的とし、機関アイドリング運転時或いは機
関低速運転時に最も空気温度が上昇するように設定され
ている。

制御弁Ａが閉弁せしめられたときには制御弁Ｂは開弁せ
しめられる。制御弁Ａが閉弁すると全ての排気ガスがバ
イパス通路９内に送り込まれるので排気タービン７が回
転せしめられる。このときブロワ８から吐出された高温
の空気は温風通路13を介して車室14内に送り込まれ、斯
くして車室14内の暖房が行なわれる。一方、制御弁Ａが
全開せしめられると制御弁Ｂは閉鎖せしめられる。制御
弁Ａが全開すると排気ガスがもはやバイパス通路９内に
送り込まれず、しかもブロワ８の吐出口12は制御弁Ｂに
よって閉寒されるためにターボヒータ４は完全に停止せ
しめられる。

以上説明した構成においては、ターボヒータ４に直接外
気（又は車室内気）を供給するようにしているため、イ
ンテーク側のエアクリーナ５からターボヒータ４に空気
を供給するためのエンジンを横断するような邪魔な配管
が不要となりスペース的に好ましい。しかしながら前述
の如くこのままでは未浄化の空気が温風通路13を介して
車室14内に入ってしまい、またターボヒータ４からオイ
ル等が漏れた場合には同様にそれが車室14に直接流入し
てしまう。これを防ぐためにブロワ８下流の温風通路13
には、エンジン用のエアクリーナ５とは別体のエアクリ
ーナ15が介挿される。これにより、未浄化の空気が清掃
され、またターボヒータ４からオイル等が万一漏れるよ
うなことがあっても車室内にはこれらが混入・飛散する
ことがなく、従ってターボヒータ４による車室内の快適
な早期暖房が可能となる。

なお、ターボヒータ４は主としてエンジン冷間始動時の
低回転運転状態における短時間の早期暖房を企図し、そ
の使用時間が短いため、このエアクリーナ15はエンジン
用のエアクリーナ５に比べて小容量のもので足りる。

ところで、ブロワに供給する空気温度を高くし且つター
ボヒータの騒音を遮断する等のために、ターボヒータ全
体を断熱ケーシングで囲った構造を有するターボヒータ
においては、内部軸受のための潤滑油供給管と断熱ケー
シングとの間、及び潤滑油のドレインパイプと断熱ケー
シングとの間にそれぞれ隙間があると、それから未浄化
の空気がブロワ８に入り込み、ひいては車室14内にこれ
が流入してしまうという問題がある。

従来であればこれを防ぐためにこれらの隙間を密封しな
ければならなかったが、ブロワ８下流の温風通路13内に
エアクリーナ15を設けたため、これらの隙間を特にしっ
かり埋めなくても実用上問題ない。

ここで、上記断熱ケーシングを備えたターボヒータにつ
いて簡単に説明するに、第２図を参照すると、排気ター
ビン７の排気タービンハウジング20とブロワ８のブロワ
ハウジング21とはセンタハウジング22を介して互いに連
結されている。回転軸６はセンタハウジング22内におい
て一対のフローティングラジアル軸受23とスラスト軸受
24により支承されており、これら軸受23,24へ潤滑油を
供給するため潤滑油供給路25がセンタハウジング22内に
形成される。回転軸６の両端部には夫々排気タービン７
のタービン翼車26とブロワ８のブロワ翼車27とが取付け
られる。

互いに結合された排気タービンハウジング20、ブロワハ
ウジング21およびセンタハウジング22はカップ状をなす
断熱ケーシング28内に嵌着固定される。この断熱ケーシ
ング28は二重壁構造をなしており、内壁28aと外壁28bと
の間に断熱ウール層29と断熱空間30が形成される。

ブロワ８の空気吸込口10は断熱ケーシング28の端部壁28
cの近傍において断熱ケーシング28内に開口しており、
この端部壁28cと反対側において断熱ケーシング28と排
気タービンハウジング20との間には断熱ケーシング28内
に空気を導入するための空気導入口31が形成される。こ
の空気導入口31は副吸気通路11（第１図）に接続されて
おり、またブロワ８の吐出口12は温風通路13（第１図）
に接続されている。

断熱ケーシング28の内壁28aと排気タービンハウジング2
0、ブロワハウジング21、センタハウジング22間には空
気導入口31からブロワ８の空気吸込口10まで延びる空気
流通路32が形成される。従って排気タービン７およびブ
ロワ８が回転すると矢印で示すように空気が空気導入口
31から空気流通路32を通って空気吸込口10内に流入し、
次いでブロワ８により昇温された空気が吐出口12から吐
出されて温風通路13（第１図）に送り込まれる。

以上の構成により、空気は空気流通路32内を流れる間に
高温の排気タービンハウジング20、ブロワハウジング2
1、センタハウジング22と接触して加熱され、そして加
熱されたこの空気が更にブロワ８により昇温されるた
め、高温の空気を車室14内に供給することができる。ま
た、空気流通路32内を流れる空気によって潤滑油供給路
25内の潤滑油を冷却できるばかりでなく、排気タービン
７およびブロワ８から発生する騒音が断熱ケーシング28
によって遮蔽されることになる。

センタハウジング22内に形成された潤滑油供給路25に潤
滑油を供給するための潤滑油供給管41は外部から断熱ケ
ーシング28を貫通して内部に延び、センタハウジング22
に取り付き、一方、潤滑を終えた潤滑油を排出するため
の潤滑油のドレインパイプ42は内部から断熱ケーシング
28を貫通して外部に延びている。そして、潤滑油供給管
41と断熱ケーシング28との間の周隙間ｇ、及びドレイン
パイプ42と断熱ケーシング28との間の周隙間ｈは、エア
クリーナ等で浄化されていない空気がこれらの隙間g,h
から流入しひいては車室14内を汚すおそれがあることか
ら、本来密封されるべきである。しかしながら第１図に
示す如くターボヒータ４のブロワ８下流の温風通路13内
にエアクリーナ15を設けたため、これらの隙間g,hがあ
ったとしても特に車室14内を汚すことにはならない。従
って、ターボヒータの組み付け作業においてこれらの隙
間g,hを設けることができるため、これをなくすために
従来必要とされた、組み付け時の多大の時間と労力とが
不要となり作業性が向上する。

なお、第１図に示す実施例においてはターボヒータ４に
よる高温ガスを暖房用熱源として直接利用している、す
なわち車室14内に直接送り込んでいるが、本考案の思想
自体はこれに限定されず、ターボヒータ４による高温ガ
スを間接利用する、すなわち温風通路13を介してエンジ
ンシリンダにこれを送り込み早期にエンジン１を暖機せ
しめて車室の早期暖房を図るものにも本考案を適用でき
ることは言うまでもない。

〔考案の効果〕

以上の如く、温風通路にエアクリーナを設けたためエン
ジン用エアクリーナとターボヒータとを連結する配管が
不要となりエンジンルーム内のスペース効率が向上で
き、またターボヒータからの漏洩オイル等が車室に混入
すること等も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るターボヒータ装置の一実施例の全
体概略構成図、 第２図は断熱ケーシングを備えたターボヒータの縦断面
図である。 １…エンジン、４…ターボヒータ、５…エアクリーナ、
７…排気タービン、８…ブロワ、13…温風通路、14…車
室、15…エアクリーナ、28…断熱ケーシング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】排気通路内に制御弁を配置し、上記制御弁
   の上流の排気通路からこれを分岐して上記制御弁下流の
   排気通路に至るバイパス通路を形成し、ターボヒータの
   排気タービンを上記バイパス通路内に配置すると共にタ
   ーボヒータのブロワから吐出された高温ガスを温風通路
   を介して暖房用熱源として使用するターボヒータ装置に
   おいて、ブロワ下流の上記温風通路内にエアクリーナを
   介挿したことを特徴とするターボヒータ装置。