(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口連結部（９）を介して車両ヒータに空気を供給する吸気手段（１）において、
前記吸気手段（１）は、前記入口連結部（９）の上流側に水分離装置を備え、
前記水分離装置は、少なくとも一つの吸気口（２０、２１、２２、２３）を有する水分離室（３）を含み、
前記吸気口（２０、２１、２２、２３）は、前記水分離室の壁部に前記入口連結部（９）に対して径方向にずれて位置するとともに、少なくとも一つの偏向壁（２４、２５、２６、２７）によって前記入口連結部（９）から分離され、前記吸気口を介して流入する前記空気は前記少なくとも一つの偏向壁を迂回して前記入口連結部に流入し、
前記水分離室（３）の外被にいくつかの前記吸気口（２０、２１、２２、２３）を有し、
前記偏向壁は不断続部分を形成し、当該不断続部分は、少なくとも前記吸気口（２０、２１、２２、２３）の軸方向及び径方向の広がりに一致する、軸方向及び径方向の広がりを有する、
ことを特徴とする吸気手段。
【請求項２】
前記車両ヒータの上流側に円筒状のマフラー室（２）をさらに備え、
前記マフラー室（２）は、その縦方向の中心軸と面一である前記入口連結部（９）及び出口連結部（１０）を有し、
前記水分離室（３）は、前記マフラー室（２）の円筒状の延長部を形成する、
ことを特徴とする請求項１記載の吸気手段。
【請求項３】
前記不断続部分は、前記水分離室よりも小径な環状壁（１２、１３）の部分を形成することを特徴とする請求項１又は２記載の吸気手段。
【請求項４】
前記偏向壁部分（２４、２５、２６、２７）の外側の前記環状壁（１２、１３）は、前記水分離室（３）の前記吸気口（２０、２１、２２、２３）に対して周方向にずれた開口部（１６、１７、１８、１９）を有することを特徴とする請求項３記載の吸気手段。
【請求項５】
車両ヒータのための、入口連結部（９）を有する吸気手段（１）において、
前記吸気手段（１）は、前記入口連結部（９）の上流側に水分離装置を備え、前記水分離装置は、少なくとも一つの吸気口（２０、２１、２２、２３）を有する水分離室（３）を含み、
前記吸気口（２０、２１、２２、２３）は、前記水分離室の壁部に前記入口連結部（９）に対して径方向にずれて位置するとともに、少なくとも一つの偏向壁（２４、２５、２６、２７）によって前記入口連結部（９）から分離され、
前記水分離室（３）の外被にいくつかの前記吸気口（２０、２１、２２、２３）を有し、
前記偏向壁（２４、２５、２６、２７）のそれぞれは、前記水分離室（３）よりも小径な環状壁（１２、１３）の不断続部分を形成し、
前記偏向壁（２４、２５、２６、２７）の不断続部分のそれぞれは、少なくとも前記吸気口（２０、２１、２２、２３）の軸方向及び径方向の広がりに一致する、軸方向及び径方向の広がりを有し、
前記吸気口（２０、２１）と前記偏向壁部分（２４、２５）を有し前記吸気口（２０、２１）の径方向内側にある前記環状壁（１２）との第一の配列に対して、前記吸気口（２２、２３）と前記偏向壁部分（２６、２７）を有する前記環状壁（１３）との第二の配列が、共通の周方向の面に存在し、軸方向にずれていることを特徴とする吸気手段。
【請求項６】
前記吸気口（２０、２１、２２、２３）と前記環状壁（１２、１３）との二組の配列が、前記水分離室（３）の軸方向端部に存在することを特徴とする請求項５記載の吸気手段。
【請求項７】
前記入口連結部（９）の自由端は、前記吸気口（２０、２１、２２、２３）及び前記環状壁（１２、１３）の前記第一の配列と前記第二の配列との間で、前記水分離室（３）の前記円筒外被の一つの不断続の環状部分の高さで終わることを特徴とする請求項５記載の吸気手段。
【請求項８】
少なくとも前記水分離室（３）は、プラスチック材料からなることを特徴とする請求項１乃至７の一つに記載の吸気手段。
【請求項９】
前記マフラー室（２）は、前記水分離室（３）に取り外し可能に接続されていることを特徴とする請求項２乃至８の一つに記載の吸気手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒータ用の吸気手段に係り、特に、車両ヒータのための入口連結部を有する吸気手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マフラーを備えた、車両ヒータのための入口連結部を有する吸気手段が、例えばDE-A 11 480 406 号公報から知られている。このマフラーは、車両の送気ライン内に設けられているが、吸入された空気中に存在する湿気又は水が妨げられずに同時に吸入されてしまって車両の吸気アセンブリの動作に悪影響を与えてしまう、という欠点がある。
【０００３】
DE 22 00 796 B2 号公報から知られているマフラーを備えた同様の設計の吸気手段は、吸入された空気に混入している湿気又は水の少なくとも一部を捕らえられるように、迷路状に形成された吸音体を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記吸気手段には、吸音体の材料が水分を吸収するのでその性質が変化してしまう、という欠点がある。更には、過剰な湿気又は水を排出する手段がないため、吸音体の保持能力を越えた水分は最終的に下流のアセンブリ内に吸引されてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、吸入された空気から湿気及び水を確実に分離できる吸気手段を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、請求項１に記載の特徴により達成される。本発明の有効な応用が、各従属項に記載されている。
【０００７】
本発明によれば、車両ヒータの吸気取付部の上流側に水分離装置が設けられていて、前記水分離装置は少なくとも一つの吸気口を有する水分離室を含み、前記吸気口は、前記水分離室の壁部に前記入口連結部に対して横方向にずれて位置するとともに、少なくとも一つの偏向壁によって前記入口連結部から分離されている。これにより、吸入された空気内の湿気又は水は、ヒータ装置又はその上流のマフラーに入る前に、偏向壁によって分離され、水分離室の吸気口を通じて排出されることができる。その結果、前記マフラー及び下流のアセンブリに湿気又は水が到達しないことが、確実に保証される。
【０００８】
本発明の吸気手段の吸気取付部と水分離室との配列は、基本的にどのようであってもよい。好適な一つの配置は、マフラー室が設けられている場合において水分離室とマフラー室とを円筒状に形成して相互に軸方向に連結し、マフラー室の入口及び出口と前記入口連結部とが少なくとも本質的に円筒状の配列の縦の中心線に沿って並ぶ、円筒形に形成することである。
【０００９】
好適には、前記円筒状の水分離室の少なくとも一つの周面に、いくつかの吸気口があり、それぞれの吸気口にあてがわれた偏向壁が、環状壁の不断続部分を形成する。前記偏向壁の不断続部分は、この径方向面にあり、円筒状の室の配列の縦の中心軸に対して同軸に位置し、水分離室よりも小径である。前記環状壁の前記不断続偏向壁部分は、少なくとも前記吸気口の軸方向及び径方向の広がりに略一致する、軸方向及び径方向の広がりを有する、
円筒状の水分離装置を通過する吸入された空気の流れ抵抗を低減するためには、偏向壁部分を備えた環状壁に、その外側に、水分離室の外被の吸気口を介して空気が直接通過することを防止するために水分離室の吸気口に対して周方向にずれて位置する、開口部を備えることが有効である。
【００１０】
円筒状の水分離装置内の吸気の際の流れ抵抗を低減するために、吸気口と偏向壁部分を有する環状壁との少なくとも一つの第一の配列に対して、吸気口と偏向壁部分を有する環状壁との第二の配列を、共通の周方向の面に、軸方向にずらして備えることが、更に有効である。
【００１１】
吸気口と環状壁とが二組配列されている有効な場合には、マフラー室の入口連結部の自由端は、好ましくは、これら二組の配列の間の、水分離室の円筒外被の一つの不断続の環状部分の高さに設定される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１３】
図１及び図２に表示されている吸気手段１は、車両ヒータ（図３参照）に接続される吸気マフラーとして構成され、全体として円筒体に形成されている。この円筒体は、一方はマフラーとして作用し、もう一方は水分離装置として作用する、軸方向に連続した二つの機能部を有している。前記円筒体は、マフラーに吸入される空気の流れ方向における上流部に連結されている。吸気マフラー１の前記二つの機能部は、好ましくはプラスチック製である。吸気マフラー１は、円筒状のマフラー室２と、円筒状でかつ鍋形の水分離室３から構成されている。
【００１４】
マフラー室２の円筒体は、円盤形の密閉部、具体的にはカバー４と底部５とによって両端面が密閉されている。図示した実施例において、底部５はマフラー室２の円筒体と一体的に形成されている。カバー４には、マフラー室の円筒壁の上縁部に嵌合する環状縁部６が底部５に向けて設けられていて、環状縁部６は、マフラー室の円筒壁に締まり嵌め又は止め金等によって連結されている。
【００１５】
したがって、マフラー要素７をマフラー室２内に挿入したり、更に、任意にマフラー要素７を新しいものに交換したりするために、カバー４をマフラー室２の円筒体から取り外すことができる。マフラー要素７は、例えば発泡プラスチック製の円筒体から成っていて、この円筒体は、中心穴８を備え、マフラー室２の内周形状に適合して当接する外周形状を有する。
【００１６】
底部５及びカバー４には、穴８に対して軸に垂直な方向に面一に、一つの入口連結部９及び一つの出口連結部１０が設けられている。入口連結部９と出口連結部１０とは同一形状であり、外周形状は円筒形で、内周壁は外縁部に向かって円錐状に僅かに拡径している。両連結部９、１０は、カバー４又は底部５と一体的に形成されている。出口連結部１０は、例えば車両ヒータの吸気口との連結に使用される。
【００１７】
図３に示す、マフラーのない別の実施の形態では、本発明の水分離手段は、図示したように車両ヒータ３０の入口連結部２９に直接あるいは延長チューブ又はホースを介して設置される。入口連結部２９は、詳細には図示されない燃焼室内に燃焼空気を送り込む燃焼エアファン３１に連結されている。独立の底部３５は、水分離手段の終端部として使用される。
【００１８】
使用中のヒータによって入口連結部９、中心穴８、及び出口連結部１０を介して吸入された空気がマフラー室２を通過すると、この吸気過程に伴う吸気ノイズは従来の方法でマフラー要素７の材料に吸収される。
【００１９】
マフラー室２の底部は、水分離室３に隣接している。水分離室３は、円筒状のカップ形の部分を形成していて、この部分はマフラー室２の連結側に向かって開放され、その軸方向反対側は底部１１によって密閉されている。水分離室３は、外側環状壁１３と底部１１に連結した内側環状壁１２とから構成されている。カップ形の水分離室３の開放された環状の縁部は、カバー４と同様に円筒状のマフラー室２の周囲に嵌合されていて、締まり嵌め又は止め金手段によって円筒状マフラー室２に取り付けられるか、あるいはマフラー室２にねじ止め又は接着される。他の実施の形態において、水分離室３が車両ヒータの一つの吸気取付部上に下流のマフラーを用いずに直接固定される場合には、水分離室３は底部１１の反対側の端面上にもカバーを有し、このカバーは前記吸気取付部に固着するための開口部を備えている。
【００２０】
マフラー室２の円筒状外被が気密、即ち開口なしに形成されているのに対し、円筒状でカップ形の水分離室３は、その円筒状外被に数個の吸気口（２０、２１、及び切り欠き部２２、２３）を有している。
【００２１】
図２及び図１（図１では破線で示す）に示すように、マフラー室２の入口連結部９は、水分離室３内に、この水分離室の軸方向高さの略半分より上に、嵌合している。これは、入口連結部９の外縁部が、円筒状でカップ形の水分離室３を軸に垂直な方向に略二等分する、水分離室３の軸に垂直な平面内に存在することを意味する。この平面の両側に、鏡面対称の配置関係に二つの環状壁１２及び１３がある。環状壁１２及び１３の直径は、互いに等しく、水分離室３の円筒外被の直径よりも小さい。したがって、環状壁１２及び１３と水分離室３の円筒外被との間には環状の空間が形成されている。本実施の形態では、底側環状壁１２は水分離室３の底部１１の内側に恒久的に連結され、好ましくは底部１１と一体的に形成されている。上側環状壁１３は、軸方向に平らに、軸方向の四本のブリッジを介して底側環状壁１２に連結されている。これら四本のブリッジは９０°毎に等間隔に配置されているが、図２では断面表示のためこれらのうち二本のブリッジ１４及び１５のみが示されている。マフラー室２の方向に向いた上側環状壁１３の環状縁部は、組み立てられた状態において、マフラー室２の底部５の外側と隣接している。
【００２２】
底側環状壁１２には、軸方向の四本のブリッジ１４及び１５の延長線上に、四つの開口部が形成されていて、図２では断面表示のためこれらのうち二つの開口部１６及び１７を確認することができる。同様に、上側環状壁１３には、環状の自由縁に四つの切り欠き部が形成され、図２ではこれらのうち二つの切り欠き部１８及び１９を確認することができる。マフラー室２及び水分離室３が互いに連結されていることにより、上側環状壁１３内の切り欠き部１８、１９は、マフラー室２の隣接した底部５によって自由縁が閉じられているので、底側環状壁１２内の開口部１６及び１７と機能的に同様の開口部を形成している。隣接するマフラー室がなく水分離装置が車両ヒータの一つの吸気取付部上に直接設置されている場合は、水分離室３の上面は自身の円盤形のカバーによって閉鎖され、このカバーが切り欠き部１８及び１９に面する。
【００２３】
水分離室３の円筒外被の前記吸気口２０、２１及び切り欠き部２２、２３は、水分離室３の軸に垂直な、底側環状壁１２又は上側環状壁１３と同じ各面上に存在する。水分離室３の円筒外被には、水分離室３の軸に垂直な前記各面上にそれぞれ吸気口が四つずつ形成されている。図１及び図２では、これらの吸気口のうち、水分離室３の底部１１に面する二つの吸気口２０、２１と、底部５とともに開口部を形成する二つの切り欠き部２２及び２３と、を確認することができる。底部１１側に設けられた四つの吸気口２０、２１は、周方向にそれぞれ９０°ずれて配置されている。それらに対応する水分離室３の上側環状縁上の四つの切り欠き部２２、２３も、また同じ配置関係にある。水分離室３の外被の吸気口２０、２１と切り欠き部２２、２３とは、それぞれ外被上の同一の各線上に配置されている。図２に関して、吸気口２０は切り欠き部２２と同一の外被上の線上に位置し、吸気口２１は切り欠き部２３と同一の外被上の線上に位置していて、これらの二本の外被上の線は互いに周方向に１８０°ずれている。図２では見えない吸気口と切り欠き部との二対の組み合わせ同士の位置関係も、同様である。
【００２４】
環状壁１２、１３の開口部１６、１７及び切り欠き部１８、１９に対して、水分離室３の外被の吸気口２０、２１及び切り欠き部２２、２３は、互いに４５°だけ回転した配置をとっている。このため、外側から内側を径方向に見ると、各吸気口（例えば吸気口２０、２１）の背後には、底側環状壁１２の開口部のない気密部分があり、一方、各切り欠き部（例えば切り欠き部２２、２３）の背後には、上側環状壁１３の非開口部が位置している。このように、これらの環状壁１２、１３の非開口部は、水分離室３の外被の吸気口２０、２１又は切り欠き部２２、２３を介して吸入される空気のための偏向壁、即ち流れを案内する壁２４、２５、２６、２７を形成している。これにより、この空気が湿気を伴っている場合には、湿気は、吸入された空気の流れから偏向壁２４、２５、２６、２７に付着するとともに、開口部又は切り欠き部を通って外側に再び流れることもできる。
【００２５】
同様に、環状壁１２、１３の開口部あるいは切り欠き部（例えば開口部１６、１７及び切り欠き部１８、１９）は、内側から外側を径方向に見ると水分離装置３の円筒外被の無開口部の前に位置しているので、空気が、環状壁１２、１３の開口部１６、１７又は切り欠き部１８、１９を通じ、水分離室３の外被の吸気口２０、２１又は切り欠き部２２、２３を介して、直接吸入されることはない。環状壁１２、１３の開口部１６、１７又は切り欠き部１８、１９は、水分離装置の機能に必須ではないが、水分離室３の外被の吸気口２０、２１及び切り欠き部２２、２３を通じて吸入される空気の流れ抵抗を低減するためのみに用いられる。
【００２６】
水分離室３内において入口連結部９の入口側の縁を軸方向に中心に配置したことにより、空気は水分離室３の軸方向の領域から入口連結部９を介して取り込まれる。前記軸方向の領域は、円筒状の水分離室３の外被の連続的に閉鎖された環状部分に径方向に向かい合っている。その結果、空気だけが、前記外被に設けられた吸気口２０、２１又は切り欠き部２２、２３を介して間接的に、即ち、上側及び底側環状壁１２、１３の既述の偏向壁を迂回してから、つまり吸入された空気に含まれているかもしれない湿気が分離された後、水分離室３内の入口連結部９の自由環状縁に対して軸方向にずれて、入口連結部９内へと流入する。これにより、吸気マフラー１に続くヒータ内に水が吸引されることはありえなくなる。
【００２７】
エンジン室内が窮屈であるために、車両の、はねた水によって脅かされる領域内に設置されなければならない吸気取付部を備えた車両ヒータに、本発明は特に好適である。
【００２８】
吸入された空気がマフラー室２の吸気連結部９に到達する前に水分離室３を通過する際に必ず通らなければならない迷路は、吸気手段の設置場所にかかわらず、湿気を、車両ヒータの実際のマフラー又は吸気連結部内に入り込む前に、確実に除去する。捕獲された水は、水分離室３のハウジング内にある開口部１６、１７、２０、２１又は切り欠き部１８、１９、２２、２３を介して外部に戻される。
【００２９】
図３に示す、マフラーがない実施の形態においては、本発明の水分離手段は、図示のように車両ヒータ３０の一つの入口連結部２９に、直接、あるいは延長チューブ又はホースを介して、設置されている。入口連結部２９は、詳説されない燃焼室内に燃焼空気を送り込む燃焼エアファン３１に連結されている。マフラーの底部５が存在しないので、独立の底部３５が水分離手段の上面側の終端となる。その他の全ての部分は、図１及び図２に示した水分離手段と同様である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の水分離装置を備えた吸気手段によれば、吸気口は、水分離室の壁に入口連結部に対して横方向にずれて設けられ、偏向壁によって前記入口連結部から分離されている。これにより、吸入された空気内の湿気又は水は、ヒータ装置又はその上流のマフラーに入る前に、偏向壁によって分離され、水分離室の吸気口を通じて排出されることができる。その結果、前記マフラー及び下流のアセンブリに湿気又は水が到達しないことが、確実に保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】下流のマフラーと接続した、本発明の実施の形態の吸気手段の側面図
【図２】図１のＤ−Ｄ線に沿って矢印方向から見た断面図
【図３】マフラーを挿入しない水分離装置を備えた車両ヒータを示した図
【符号の説明】
１…吸気手段、２…マフラー室、３…水分離室、４…カバー、５…底部、６…環状縁部、７…マフラー要素、８…穴、９…入口連結部、１０…出口連結部、１１…底部、１２…底側環状壁、１３…上側環状壁、１４…ブリッジ、１５…ブリッジ、１６…開口部、１７…開口部、１８…切り欠き部、１９…切り欠き部、２０…吸気口、２１…吸気口、２２…吸気切り欠き部、２３…吸気切り欠き部、２４…偏向壁部分、２５…偏向壁部分、２６…偏向壁部分、２７…偏向壁部分、２９…入口連結部、３０…車両ヒータ、３１…燃焼エアファン、３５…独立底部
【図１】
0004483002.tif 000002
【図２】
0004483002.tif 000003
【図３】
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