JPS62763A - 熱交換器の構造 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は車両の暖房装置などに供される熱交換器の構造
に関するものである。

［従来の技＃ｉ１ 車両の暖房などに用いられる熱交換器ないし暖房器には
機関の冷却水を導入するものと、機関の排気を導入する
ものとがある。前者の熱交換器では、主としてアルミニ
ウムなどの材料が用いられているが、後者のものはアル
ミニウムを用いることはその耐熱性、耐跣性などから不
可能である。

また、暖房器の運転開始と同時に高温の暖房用空気を車
室へ吹き出すためには、従来のように別体にステンレス
などの材料で燃焼器が作られていると、その材料の熱容
量が大きいために、熱交換器へ燃焼ガスを供給しても、
すぐには暖房用空気が加熱されないという問題がある。

さらに、本出願人が特願昭５９−１０６８６９号により
出願している車両用暖房装置のように、機関の排熱を利
用しないで燃焼器の燃焼ガスを暖房用熱交換器へＩＩ流
させた後吸気とともに機関へ供給するものでは、燃焼器
の材質としてアルミニウムを用いることは不可能である
が、ステンレスを用いた場合には、ステンレスの熱容量
が大きいために、燃料を気化させてもハウジングの壁部
などから熱が奪われ、着火性が悪く、迅速な運転が達せ
られないという問題がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、燃焼器の燃焼室を囲
む壁部および気化室を区画する整流壁板などに耐熱性と
比較的熱容量が小ざいセラミックス材料を用いるととも
に、併せてこの燃焼筒を延長して暖房用空気ダクトと一
体的に形成した熱交換器の構造を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は暖房用空気
ダクトの内部に燃焼器を配設し、該燃焼器の燃焼筒の端
部を前記暖房用空気ダクトと同心に延長し、前記燃焼筒
の延長部に前記暖房用空気ダクトの内壁へ向って延びる
複数のフィンを設けたものである。

Ｕ作用コ 燃焼器５の整流壁板２０により気化室１９および燃焼室
２１を区画される燃焼筒８はセラミックスから形成され
、この燃焼筒８が暖房用空気ダクト２４と同心に延長さ
れ、この延長部８ａと暖房用空気ダクト２４との間にフ
ィン１３ａを結合して熱交換器が一体的に構成される。

空気取入ダクト２８から吸い込まれた暖房用空気は燃焼
筒の延長部８ａの外側でフィン１３ａにより加熱され、
空気吹出ダクト２７ａからブロアにより車室へ吹き出さ
れる。

［発明の実施例］ 本癲明を実施例に基づいて説明する。第１図に示すよう
に、本発明による熱交換器１３は暖房用空気ダクト２４
を備えており、この空気ダクト２４と同心に後述する燃
焼筒８の延長部８ａが配設され、この端部に空気排出管
１０ａが接続される。

そして、第３図に示すように、延長部８ａに空気ダクト
２４の内壁へ向って放射状に延びる複数のフィン１３ａ
が設けられて熱交換器１３が構成される。延長部８ａの
内壁にもフィン１３ｂ＠設けることが好ましい。空気ダ
クト２４の一端部（右端部）には空気取入ダクト２８が
接続される一方、他端部には空気吹出ダクト２７が接続
され、この端部は単室に配置したブロアを経て単室の吹
出口と連通される。

熱交換器１３は機関室または車両の機関搭載部に配設さ
れるもので、車室との接続の都合上、図示の実施例では
空気吹出ダクト２７、空気取入ダクト２８がそれぞれ空
気ダク］へ２４からほぼ直角に湾曲される。燃焼器５は
空気吹出ダクト２７の湾曲部の内部に円筒形のハウジン
グ１８を固定される。

燃焼器５は一端が端壁１８ａにより閉鎖されるハウジン
グ１８の周壁に吸気口１８ｂが備えられ、これに空気取
入管１０が接続される。ハウジング１８の他端壁には開
口２９が設けられ、これに燃焼ｌ＃８が嵌合される。燃
焼筒８はハウジング１８の内部に配設され、燃焼筒８の
周壁とハウジング１８との間に環状の空気予熱！９が形
成される。

そして、燃焼筒８の内部に例えばハニカム構造のセラミ
ックスなどからなる整流壁板２ｏが嵌合固定され、これ
により気化室１９と燃焼室２１とが区画される。空気室
９は燃焼筒８の周壁に設けた吸気口２２ａを経て気化室
１９と、また吸気口２２を経て燃焼室２１とそれぞれ連
通される。端壁１８ａと整流壁板２０とに燃料ノズル６
＋１５よび点火栓７が支持される。

第２図に示すように、燃料ノズル６は外管６ｂと内管６
ｂとからなり、この内管６Ｃの外端部すなわち端壁１８
ａの外側に燃料供給管１１が接続され、この内情６Ｃに
供給された燃料が加熱栓３０により加熱されて燃焼室の
方へ流れ、ここで折り返して外１！６ｂへ入り、噴口６
ａから気化室１９へ噴出されるようになっている。点火
栓７は例えばグロープラグから構成され、この加熱部が
燃焼室２１へ突出され、ここで気化燃料を着火させるよ
うになっている。

上述のように構成した燃焼器５と熱交換器１３とは、こ
れを単独に車両に搭載してもよいが、機関の吸気管に接
続したバイパス管の途中に空気取入管１０と空気排出管
１０ａとを挿入接続することにより、燃焼器５からの燃
焼ガスを機関へ供給することができ、これにより吸気温
度が高められ、機関の始動性が向上されるとともに、暖
機運転の短縮が達せられる。

次に、本発明による熱交換器の動作について説明する。

内燃機関の始動と同時に吸気は吸気バイパス管から燃焼
器５および熱交換器１３を経て機関へ吸引される。燃焼
器５において、空気予熱室９から吸気口２２ａを経て気
化至１９入った空気は、燃料ノズル６において加熱栓３
０により加熱されて噴口６ａから噴出された燃料と混合
気化され、整え壁板２ｏを経て燃焼室２１へ吸引される
。

この気化燃料は点火栓７により加熱されて着火温度に達
すると燃焼を開始する。

この燃焼ガスは空気室９から吸気口２２を経て燃焼室２
１へ吸引された空気と混合されて完全に燃焼し、燃焼筒
８の延長部８ａへ流れる。熱交換器１３では燃焼ガスに
よりフィン１３ａが加熱され、このフィン１３ａにより
空気ダクト２４を流れる暖房用空気が加熱されて車室へ
吹き出され、車両の暖房が達せられる。

燃焼筒の延長部８ａを通過した燃焼ガスは空気排出管１
０ａを経て内燃機関の吸気７ニホールドへ送られ、これ
により機関の吸気が加熱され、機関の暖機運転が促進さ
れる。

［Ｒ明の効果〕 本発明は上述のように、燃焼器の燃焼筒を延長し、この
延長部を暖房用空気ダクトとほぼ同心に配設し、この延
長部に空気ダクトの内壁へ向って延びる複数のフィンを
取り付けて熱交換器を構成したものであるから、燃焼器
と熱交換器とが一体的に構成され、全体として小形に構
成することができる。そして、燃焼ガスが流れる燃焼筒
およびこの延長部にセラミックスを用いたことにより、
この熱容量が小さく燃焼！が断熱され、気化燃料から奪
われる熱が少ないので、グロープラグなどの点火栓を用
いても容易に着火され、短時間のうちに燃焼器の運転を
開始することができる。

また、燃焼室の燃焼ガスは直接燃焼筒の延長部で熱交換
器へ入り、暖房用空気を加熱するものであるから、熱損
失が少なく、高い熱交換効率を得ることができる。

さらに、燃焼器と熱交換器とが一体的に小形に構成でき
るので、比較的狭い機関搭載部にもその余裕空間を利用
して配設することができ、機関の吸気管に対する接続も
容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱交換器の構造の平面断面図、第
２図は同然交換器の構造における燃料気化装置を拡大し
て示す平面断面図、第３図は同熱交換器のＩ１１断面図
である。 ５：燃焼器　６：燃焼ノズル　６ａ：噴口　７：点火栓
　８：燃焼筒　１０：空気取入管　１０ａ：空気排出管
　１３：熱交換器　２０：整流壁板３０：加熱栓　３１
：吸気ダクト　３２：吹出ダクト 特許出願人　い１＝自動車株式会社 代理人　弁理士　　　　山水　俊夫 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）暖房用空気ダクトの内部に燃焼器を配設し、該燃
   焼器の燃焼筒の端部を前記暖房用空気ダクトと同心に延
   長し、前記燃焼筒の延長部に前記暖房用空気ダクトの内
   壁へ向つて延びる複数のフインを設けたことを特徴とす
   る熱交換器の構造。
2. （２）前記燃焼筒の延長部に中心へ向つて延びる複数の
   フインを設けた特許請求の範囲（１）に記載の熱交換器
   の構造。
3. （３）前記燃焼器は空気予熱室を有するハウジングの内
   部にセラミツクスからなる前記燃焼筒が配設され、該燃
   焼筒に整流壁板を嵌合して気化室と燃焼室とが区画され
   、前記気化室に燃料ノズルが、前記燃焼室に点火栓がそ
   れぞれ配設されている特許請求の範囲（１）に記載の熱
   交換器の構造。