JPH0729533B2 - 車両用暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、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おいて独立して付設され
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21の冷却水を温水配管22で取り出し、これを熱交換
器23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24より吹出し、車室内を暖
房していた。なお、25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
に室内暖房を行うことができるエンジンの暖機装置につ
いて開示されている。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31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置32が設けられ、その
下流直後に熱交換器35を設けたエンジンの暖機装置が示
されている。

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。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31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
を経て運転室内へ放出され運転室内を暖房する。

したがって、エンジン始動直後であっても運転室内に導
入される空気Ａは十分に暖かく、冬期でも運転室内は短
時間で快適温度にすることができる。次いで、エンジン
31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。

なお、制御装置42については、エンジン31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31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31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31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の吸気管部分に上記のよ
うなバーナ装置、熱交換器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上記エンジンの
暖機装置を適用することができず、問題点を有してい
る。

そこで、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、特に運転席の暖房を効率的に行
い、しかも暖房配管をコンパクト化し、暖房装置の取付
けの一層の容易化を図り、暖房用空気の暖房装置内の流
れをスムーズなものとし、更に、単独で外付け可能に構
成されることを特徴とする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、燃焼器、熱交換器及び車両内への温風吹き出しの
ための送風機から成る暖房器を備えた車両用暖房装置に
おいて、エンジンの前方で且つ運転席のほぼ下方で車両
の幅方向に前記送風機、前記熱交換器及び前記燃焼器を
順次配置し、前記送風機の吸込ダクトと前記熱交換器の
温風吹出ダクトを運転席側に設け、更に前記送風機の送
風スクロールと前記熱交換器の空気取入口とをほゞ直線
的に導通したことを特徴とする車両用暖房装置に関す
る。

また、この車両用暖房装置において、前記燃焼器は前記
燃焼器用の送風機からの空気によって燃焼し、前記燃焼
器用の送風機を助手席側に配置したものである。

また、この車両用暖房装置において、前記燃焼器の燃焼
ガス排出口を前記車両のほゞ中央付近に配置したもので
ある。

また、この車両用暖房装置において、キャブオーバタイ
プの車両に適用できるものである。

〔作用〕

この発明による車両用暖房装置は、以上のように構成さ
れており、次のように作用する。即ち、この発明は、燃
焼器、該燃焼器用の送風機、熱交換器及び該熱交換器用
の送風機から成る暖房器をエンジンの前方で且つ車両の
幅方向に順次配置し、前記熱交換器の吸込ダクトの空気
取入口と温風吹出ダクトの温風吹出口とを運転席側に設
けているので、車両のスペースを有効に活用でき、前記
燃焼器で発生する燃焼ガスと運転席より吸込ダクトを介
して吸込まれた車内の冷気とを熱交換器内で効率的に熱
交換して加熱し、温風にすることができる。特に、前記
送風機の送風スクロールと前記熱交換器の空気取入口と
をほゞ直線的に導通しているので、空気の流れ抵抗を低
減することができる。

また、前記熱交換器用の前記送風機を運転席側に配置
し、前記燃焼器用の前記送風機を助手席側に配置してい
るので、空気の流れは前記送風機から前記熱交換器、そ
して温風吹出ダクトと移行し、スムースに流れ、しかも
暖房用空気を吸い込む吸込ダクトの取入口と温風吹出ダ
クトの吹出口を運転席に設けているため、運転席を迅速
に暖房することができる。

更に、前記燃焼器の燃焼ガス排出口を前記車両のほゞ中
央付近に配置しているので、車両の走行、駐車等で排気
ガスに対する悪影響も生じない。

〔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図は、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
の概略図である。暖房器１は、燃焼器３、熱交換器５及
び送風機2,6を備えている。エンジン11の前方にラジエ
ータ12が設けられているが、そのエンジン11の前方、言
い換えれば、車両の前部に暖房器１が設置されている。
即ち、車内のフロワ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部分に種々の機器を付設す
ることは困難なものとなっているが、ラジエータ12の前
方のスペースを活用して暖房器１を取付けている。即
ち、暖房器１はこの位置に車両の幅方向、即ち座席と平
行に配置されている。燃焼器３は助手席側に配置されて
いる。燃焼器３は燃焼器用送風機６によって空気取入パ
イプ13を通じて燃焼空気を送込まれるように構成されて
いる。燃焼器３によって発生する燃焼ガスは、熱交換器
５内を循環し、その際に、熱交換器５を通過する暖房用
空気と熱交換して加熱され、その後車両のほぼ中央付近
に設けた排気管９を通じて燃焼ガス排出口から外気に排
気される。他方、熱交換器５より送られてくる温風とな
った暖房用空気は、運転席側に設置される温風吹出ダク
ト10を通じて温風吹出口から車内に吹出される。

第２図はこの発明による車両用暖房装置を車両の正面か
ら見た状態を示している。熱交換器用の送風機２、熱交
換器５及び燃焼器３は、車両の幅方向に順次に配置され
ている。燃焼器用の送風機６は燃焼器３の後方に配置さ
れている。運転席のフロントグリルに設けられた空気取
入口より冷気を吸込む吸込ダクト８に熱交換器用の送風
機２を取付け、送風機２のスクロール吹出口と熱交換器
５の冷気取入口とをほぼ直線的に連通させている。ま
た、熱交換器５の温風吹出口を冷気取入口と同一側に設
け、運転席のフロントグリルに温風を吹出す温風吹出ダ
クト10と滑らかなカーブを描く屈曲管７によって連結し
ている。燃焼器３は、熱交換器５の吸込ダクト８及び温
風吹出ダクト10の取付けられる側と反対側即ち助手席側
に配置されている。

次に、燃焼器３及び熱交換器５については、その詳細は
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。これらについて
の一例を詳述する。

まず、熱交換器５について説明する。熱交換器５の上流
には、空気取込管を通じて送風機２が設置されている。
送風機２の吸込口に対して循環空気取入通路である吸込
ダクト８が取付けられている。吸込ダクト８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端部に燃焼器３が取り付けら
れているのである。

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
空気取入管及び他端部に屈曲管７が取り付けられ、屈曲
管７は温風吹出ダクト10に導通している。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、熱交換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を備えた排気管９が取り付けら
れている。この燃焼ガスはエンジンの吸気系に送り込む
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り込む送込管とに切り換えるこ
とができるように構成してもよい。更に、前記熱流復路
筒体には多数の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多数の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
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
受熱フィンが形成され、前記熱流復路筒体の外側には放
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、燃焼ガスの流
れ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
られる空気の流れ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、燃焼室気を取
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
は直ちに燃焼ガスを熱交換器５に送り込むことができ、
熱交換器５の機能を迅速に果たすことができ、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。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。

まず、送風機2,6、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、
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。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２によって吸込ダクト８
から吸込まれ、送風機２から空気取入口から熱交換器５
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。前記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
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、暖められた温風は温風吹出ダクト10を通って温風
吹出口から運転席側に吹出される。温風は、車内を保温
し、次いで運転席側に形成された空気取入口のフィルタ
を通って吸込ダクト８へと送風機２の作用によって吸い
込まれる。吸い込まれた空気は送風機２のスクロール出
口から再び空気取入管を通って熱交換器５に送り込まれ
る。上記作動が繰り返されて車内は所定の温度に保温さ
れることになる。

この発明による車両用暖房装置の一実施例について詳述
したけれども、この発明は上記の詳細な構造に限定され
るものではない。即ち、燃焼器及び熱交換器について
は、種々の構成のものが適用できることは勿論である。
例えば、燃焼器については、加熱プラグであるグロープ
ラグを使用して液体燃料を気化燃料に気化して着火させ
るものであれば目的を達成でき、堅型、横型等が適用で
きる。熱交換器についても、種々の形状、構造、それに
内蔵されているフィンの形状、構造等についても種々の
設計変更できるものである。

〔発明の効果〕

この発明による車両用暖房装置は、以上のように構成さ
れているので、次のような効果を有する。

即ち、この発明は、燃焼器、熱交換器及び送風機から成
る暖房器を車両の前部即ちエンジンの前方で且つ車両の
幅方向に順次配置し、前記熱交換器の吸込ダクトの空気
取入口と温風吹出ダクトの温風吹出口とを運転席側に設
けているので、車両のスペースを有効に活用できること
は勿論のこと、エンジンとは関係なく暖房装置を作動で
き、従来のようなエンジンの冷却水により暖房するもの
に比べ、エンジン始動後急速に社内を暖房することがで
き、前記燃焼器で発生する燃焼ガスと運転席より吸込ダ
ストを介して吸込まれた車内の冷気とを前記熱交換器内
で効率的に熱交換して加熱し、温風にすることができ、
しかも運転者を早期に効率的に暖め、車内を早期に暖め
ることができ、運転を快適なものとする。

また、冷気取入口と温風吹出口とが運転席側にまとめら
れた配管となっているため、暖房装置の配管をコンパク
トなものに形成することができ、狭いところでも容易に
取付けることができ、単独で外付け可能な構造に構成す
ることができる。

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取付けることがで
きる。しかも、暖房装置のみを所望に応じて適宜に取付
け取外しができ、極めて好都合である。また、前記熱交
換器用の前記送風機を運転席側に配置し、前記燃焼器用
の前記送風機を助手席側に配置し、また前記熱交換器用
の前記送風機、前記熱交換器、及び前記燃焼器を車両の
幅方向に配置し、しかも前記熱交換器の送出口と温風吹
出ダクトとを滑らかなカーブを描く屈曲管により連通さ
せたので、暖房用空気の流れに対して極めて抵抗が少な
くスムースに流れることができる。

また、前記送風機の送風スクロールと前記熱交換器の空
気取入口とをほゞ直線的に導通しているので、空気の流
れ抵抗を一層低減することができ、更に前記燃焼器の燃
焼ガス排出口を前記車両のほゞ中央付近に配置している
ので、車両の走行、駐車等で暖房装置を作動しても、前
記燃焼器による排気ガスが周囲環境に与える影響も少な
くて済む。

【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を配備した車両
を示す概略図、第２図はこの発明による車両用暖房装置
の一実施例を示す正面図、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……熱交換器用の送風機、３……燃焼
器、４……車両のフロワ、５……熱交換器、６……燃焼
器用の送風機、７……屈曲管、８……吸込ダクト、９…
…排気管、10……温風吹出ダクト、11……エンジン、12
……ラジエータ、13……空気取入パイプ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼器、熱交換器及び車両内への温風吹き
   出しのための送風機から成る暖房器を備えた車両用暖房
   装置において、エンジンの前方で且つ運転席のほぼ下方
   で車両の幅方向に前記送風機、前記熱交換器及び前記燃
   焼器を順次配置し、前記送風機と吸込ダクトと前記熱交
   換器の温風吹出ダクトを運転席側に設け、更に前記送風
   機の送風スクロールと前記熱交換器の空気取入口とをほ
   ゞ直線的に導通したことを特徴とする車両用暖房装置。
2. 【請求項２】前記燃焼器は前記燃焼器用の送風機からの
   空気によって燃焼し、前記燃焼器用の送風機を助手席側
   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。
3. 【請求項３】前記燃焼器の燃焼ガス排出口を前記車両の
   ほゞ中央付近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。
4. 【請求項４】キャブオーバタイプの車両に適用できるこ
   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。