(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器によって囲繞される燃焼室内にバーナを有し、熱交換器の内側部分と外側部分との間に熱交換媒体が流通する熱交換媒体空間を有し、排気口連結部を通して燃焼室から発生する燃焼ガスを排出するための排気口を有し、熱交換器の内側部分の開口端にリングを有し、該リングは、熱交換器の内側部分の周囲壁の外側から離間していると共に、該内側部分の閉塞されている底部に向かう方向に突出して設置され、前記熱交換媒体空間は、熱交換器の内側部分の周囲壁と熱交換器の外側部分の周囲壁との間から該内側部分の周囲壁と該リングの内側周囲壁との間に連続し、前記リングの端部に熱交換器の外側部分の周囲壁の端部をシールして嵌合するように係合させ、前記排気口連結部は、該リング、熱交換媒体空間及び内側部分を貫通していることを特徴とする熱交換器に結合された排気口連結部を有するヒータ。
【請求項２】
前記リングは、熱交換器の内側部分の端部に一体化して形成されていることを特徴とする請求項１記載の熱交換器に結合された排気口連結部を有するヒータ。
【請求項３】
前記外側部分の端部の外側に形成されている肩部とリングの端部の内側に形成されている肩部との間にオーリングシールが設置されていることを特徴とする請求項１記載の熱交換器に結合された排気口連結部を有するヒータ。
【請求項４】
前記リング部分は、前記内側部分の開口端を越えて延在していると共に、該内側部分の閉塞されている底部から離れた方向に突出していることを特徴とする請求項３記載の熱交換器に結合された排気口連結部を有するヒータ。
【請求項５】
前記リング部分は、フアンケイシングを支持するように形成されていることを特徴とする請求項４記載の熱交換器に結合された排気口連結部を有するヒータ。
【請求項６】
前記リング部分は、前記内側部分の開口端を越えて延在していると共に、該内側部分の閉塞されている底部から離れた方向に突出していることを特徴とする請求項１記載の熱交換器に結合された排気口連結部を有するヒータ。
【請求項７】
前記リングの部分は、フアンケイシングを支持するように形成されていることを特徴とする請求項６記載の熱交換器に結合された排気口連結部を有するヒータ。
【請求項８】
前記リングの内径は、前記外側部分の外形と略一致する請求項１に記載のヒータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータに係わり、特に一般的にポット型のダイカスト製熱交換器によって囲繞された燃焼室内にバーナを有し、熱交換器の内側部分と外側部分と間に熱交換媒体の流体が流通する熱交換媒体空間を有し、燃焼室から発生する燃焼ガスを排気口連結部を介して排出するようにした車両用の熱交換器に結合された排気口連結部を有する補助ヒータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、従来のヒータは、ドイツ特許３８３９２４４号及び対応米国特許４，９４４，４５４号に示されているものがある。これに示すように従来のヒータいずれも、排気口接続部を有し、バーナヘッド上にダイカスト製の熱交換器が設置され、該バーナヘッドが熱交換器にフランジにより接合されている。すなわち、バーナヘッドは、排気ガスを収集、排出するためのヒータの付加的な構造をしている。バーナヘッドの全領域の熱交換媒体は、バーナヘッドを通って流れない。該バーナーヘッドは、ヒータの略１／３の容積からなり、加熱された排気ガスからは熱を回収することはできない。
【０００３】
たとえば、車両用ヒータの補助熱交換器において、それが鉄で作られ、付加的なバーナヘッドを備えていない熱交換器によって流通する排気ガス接続部を設置されていることは知られている。
そのような熱交換器の構成では、熱交換器をダイカストにより製作するために、排気ガス接続部の液密のための封止の問題を克服することはできないため、長い間考慮されることはなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はこのような先行技術を考慮し、排気口連結部の領域内に最適な熱伝達を保証するためのタイプのヒータを提供することにある。
また、本発明の目的は、ポット型の熱交換器の内側部分の開口端に形成されたリングを有し、該リングは、熱交換器の閉塞端へ向かって突出し、該ポット型熱交換器の外側部分によって外向きに制限された熱交換媒体空間を連続的に形成しており、さらに排気口連結部は、前記リング、熱交換媒体空間および熱交換器の内側部分を貫通することによって達成される。
【０００５】
したがって、本発明の熱交換器の具体例を説明すると、排気口連結部を付加的なバーナヘッドの存在しないダイカストにより作られた熱交換器と一体化して形成されている。熱交換媒体が熱交換器内に形成された熱交換媒体空間を通って排気口連結部の領域へ延長されて流れている。すなわち、一体化したポット型の二重壁を有する熱交換器構造を外側の領域又は外側のポット部で熱交換器の下の基部から離れた距離で分離することにより、該分離部分を液密のためのシール手段を介してこの時点で嵌合させる。すなわち、これは、特に一体化したポット型の二重壁を有する熱交換器構造の外側の領域、或いは、熱交換器の基部から離れてその内側への距離で分離して、熱交換器構造の分離した部分をシール手段により嵌合することにより達成される。前記距離は非常に大きいので、熱交換器において、排気連結部を該熱交換器の内側部分へ配設して、熱交換媒体ジャケットより外側へ導くことができる。
【０００６】
更なる利点として、本発明の液密のためのシール構造は、熱交換器の内側部分と外側部分との間の分離した領域の軸方向に設けたシーリングシート内に設置される液密のためのオーリングシールにより構成されている。
したがって、本発明は、バーナヘッドの熱交換器への封止をも含めて、従来のダイカスト製の熱交換器が本質的に必要としていたバーナヘッドを省略することができるから、排ガスを熱交換媒体ジャケットを通って直接に流出させることが確実に可能である。さらに、本発明の配設は、熱交換媒体が排気マニホルドおよび排気口連結部の両方を通って流れるから、熱交換器の熱効率は、バーナヘッドを有する構造のものに比較して著しく向上を図ることができる。この方法により、熱交換器の全長を短縮して、ヒータ全体のサイズを特に有利な方法で減少させることができる効果がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、熱交換器によって囲繞される燃焼室内にバーナを有し、熱交換器の外側部分と内側部分の間に熱交換媒体が流通する熱交換媒体空間を有し、排気口連結部を通して燃焼室から発生する燃焼ガスを排出するための排気口を有し、熱交換器の内側部分の開口端にリングを有し、該リングは、熱交換器の内側部分の周囲壁の外側から離間していると共に、該内側部分の閉塞されている底部に向かう方向に突出して設置され、前記熱交換媒体空間は、熱交換器の内側部分の周囲壁と熱交換器の外側部分の周囲壁との間から該内側部分の周囲壁と該リングの内側周囲壁との間に連続し、前記リングの端部に熱交換器の外側部分の周囲壁の端部をシールして係合させ、前記排気口連結部は、該リング、熱交換媒体空間及び外側部分を貫通するように構成されている。
【０００８】
前記リングは、熱交換器の内側部分の端部に一体化して形成されるように構成されている。
前記外側部分の端部の外側に形成されている肩部とリングの端部の内側に形成されている肩部との間にオーリングシールが設置されるように構成されている。
前記リング部分は、前記内側部分の開口端を越えて延在していると共に、該内側部分の閉塞されている底部から離れた方向に突出するように構成されている。
【０００９】
前記リング部分は、フアンケイシングを支持するように形成されるように構成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１に基づいて説明する。ヒータ本体１は、特に液体熱交換媒体を有する車両用ヒータ、すなわち、ウオータヒータであり、通常、燃焼パイプ３によって形成された燃焼室２内へ突出しているバーナ（図示しない）からなっている。該燃焼室２は、２つのダイカスト部分、特に内側部分５と外側部分６とから形成された熱交換器４により同心的に囲繞されている。熱交換器４の内側部分５と外側部分６は、ポット型に形成されて、該内側部分５には、該ポット形の外側部分６の開口縁を通って該外側部分６内へ挿入される。特に、該内側部分５には、円筒状の周囲壁７及び底部８を形成することが好ましい。その内側部分５と同様な方法で外側部分６にも円筒状の周囲壁９及び底部１０が形成される。該内側部分５の底部８は、ピン或いはリブが突出した状態で構成されており、該ピン或いはリブは内側部分５の形状が比較的単純な形なので型から容易に取り出し可能である。
【００１１】
熱交換器４の内側部分５は、内側部分５の周囲壁７と外側部分６の周囲壁９との間に熱交換媒体空間１１、および内側部分５の底部８と外側部分６の底部１０との間の熱交換媒体空間１２を残して、その外側部分６内へ配設される。更に熱交換器４の外側部分６は、内側部分５よりも同軸状において短長に形成されているので、内側部分５の開口端１３は、外側部分６の開口端１４から突出している。
【００１２】
本発明によれば、リング１５は、熱交換器４の内側部分５の開口端１３に形成されていると共に、該内側部分５の底部８に向かった方向に突出している。該リング１５の内径は、該内側部分５の内径よりも大きく形成され、且つリング１５の自由端の領域の内径は、その外側部分６の開口端１４の自由端の領域における該外側部分６の外径と略一致している。リング１５の軸方向への長さは、外側部分６の開口端１４の周囲に対して嵌合するよう決められ、且つリング１５の端部は、特に下記に説明するように該内側部分５及び外側部分６の底部８、１０に向かった方向でシールするように形成されている。熱交換器４の内側部分５の開口端１３と該内側部分５の開口端１３に形成されたリング１５との間に熱交換媒体空間１１が形成されている。又、該内側部分５と外側部分６の開口端１４とその底部１０との間に連続して熱交換媒体空間１１が形成されている。
【００１３】
熱交換器４の外側部分６の開口端１４に対してその内側部分５のリング１５をシールするために、オーリングシール１７が使用され、該オーリングシール１７は熱交換媒体の漏れを防止するためのものである。オーリングシール１７は、熱交換器４の内側部分５に形成されたリング１５の端部内面と熱交換器４の外側部分６の外面との間に形成された領域内に設置される。オーリングシール１７の軸方向の案内と半径方向のシールを保証するために、熱交換器４のリング１５の周面には、オーリングシール１７を受け入れる溝が形成されていると共に、熱交換器４の外側部分６の開口端１４の外周面にもオーリングシール１７を受け入れる溝が形成されている。熱交換器４の外側部分６の開口端１３に形成されたリング１５内に熱交換器４の外側部分６の開口端１４を嵌合する場合、熱交換器４のリング１５の内周面に形成されたオーリングシール１７を受け入れる溝内に肩部１８が形成され、該外側部分６の開口端１４にもオーリングシール１７を受け入れる肩部１９が形成されている。このようにして、該肩部１８と肩部１９とは、軸方向に対し互いに間隔を置いて設置されるようになっており、それによって該肩部１８と肩部１９内には、オーリングシール１７を、熱交換器４の内側部分５と外側部分６とを半径方向のシーリングシートに保持できるようになっている。  本発明の図１に示した実施例において、熱交換器４の開口端１４に形成されたリング１５には、該熱交換器４の内側部分５の開口端１３を越えて軸方向に延在していると共に、該内側部分５の底部８から離れた方向に前記リング１５から突出した突出部分が形成されている。該リング１５に形成された突出部分に燃焼パイプ３の支持部材２０が支持される。また、リング１５の突出部分は、燃焼パイプ３の支持部材２０の軸方向の支持面として位置付けするために使用される。さらに、リング１５の突出部分は、フアンハウジング２１（一部分のみ図示）をも支持するように形成されている。
【００１４】
本発明は、図１に示した如く、熱交換媒体空間１１、１２および１６は連結しており、熱交換媒体、たとえば、水等の流体が流通する共通の媒体空間が形成されている。熱交換器４の外側部分６に熱交換媒体を供給する供給連結部２２を接続し、該供給連結部２２を介して熱交換媒体空間１１、１２および１６に熱交換媒体が供給されて、出口コネクター（図示しない）を介して排出される。本発明の実施例において、供給連結部２２により供給される熱交換媒体は、熱交換器４の内側部分５の底部８と外側部分６の底部１０との間に形成された底部領域、すなわち熱交換媒体空間１２へ流される。
【００１５】
燃焼中に燃焼室２内から発生する燃焼ガスは、熱交換器４の内側部分５内の底部８の領域から円筒状に形成された内側部分５の周囲壁７と燃焼室２との間に形成された領域内へ偏向して流れる。そして、熱交換器４の熱交換媒体空間１１、１２および１６に流通する熱交換媒体に熱が伝達される。その後、燃焼ガスは、排気口連結部２３を通って排出される。
【００１６】
本発明の排気口連結部２３は、従来のダイカスト製の熱交換器４と比較して、特殊バーナヘッド内に形成されないで、熱交換器４の内側部分５の開口端１３の領域と外側部分５の開口端１４の領域に一体として形成されている。したがって、排気口連結部２３は、熱交換器４のリング１５、該リング１５内に形成された熱交換媒体空間１２および熱交換器４の内側部分５の外側から内側へ貫通している。また、排気口の支持部と同様に長い間使用され続けてきたバーナヘッドを省略することができるから、排気口連結部２３を熱交換器４に直接に設置して、特に熱交換器４の構造、すなわち、ヒータ本体１を非常にコンパクトにすることができる。さらに、ヒータの全長を増大しないで熱交換器４の熱交換媒体空間１１、１２および１６内に流通する熱交換媒体の熱伝達領域を有利に延長することができる。また、ヒータの所定の熱出力と比較してヒータを著しく小型化させることができる効果がある。
【００１７】
本発明の好適な実施例を説明したが、本発明を具体化し、かつ、使用するために当業者が、多くの変形や変更を認識することであろう。したがって、本発明は、ここに例示した実施例および変形や変更に制限されるものではなく、本発明は、特許請求の範囲にあるすべてを包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヒータの燃焼室および熱交換器の縦断面図
【符号の説明】
１……ヒータ本体
２……燃焼室
３……燃焼パイプ
４……熱交換器
５……内側部分
６……外側部分
７……円筒状の周囲壁
８……内側部分の底部
９……周囲壁
１０…外側部分の底部
１１…熱交換媒体空間
１２…熱交換媒体空間
１３…内側部分の開口端
１４…外側部分の開口端
１５…リング
１６…熱交換媒体空間
１７…オーリングシール
１８…リングの肩部
１９…外側部分の肩部
２０…支持部材
２１…フアンハウジング
２２…供給連結部
２３…排気口連結部
【図１】
0004110284.tif 000002