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JP6583351B2 - Exhaust system for cabin heater - Google Patents
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Description

本発明は、キャビンヒーター用排気装置に関する。   The present invention relates to an exhaust device for a cabin heater.

例えば自動車の車室、船舶の船室等のキャビンの暖房は、動力源であるエンジンの熱を利用して行われることが多い。しかしながら、エンジン停止時やエンジン始動直後には、キャビンの暖房にエンジンの熱を利用することができない。このため、エンジンとは別に、燃料の燃焼熱によってキャビン内の空気を暖めるキャビンヒーターを別途設ける場合がある。   For example, the heating of cabins such as automobile cabins and ship cabins is often performed using the heat of an engine that is a power source. However, the engine heat cannot be used to heat the cabin when the engine is stopped or immediately after the engine is started. For this reason, a cabin heater that warms the air in the cabin by the combustion heat of the fuel may be provided separately from the engine.

燃焼排ガスを直接キャビン内に放出すると酸欠を引き起こすため、キャビンヒーターは、例えば特開2003−127649号公報に記載されるように、燃焼排ガスとキャビン内の空気との間で熱交換を行って、燃焼排ガスをキャビンの外部に排気するよう構成される。   When the combustion exhaust gas is directly discharged into the cabin, oxygen deficiency is caused. Therefore, as described in, for example, JP-A-2003-127649, the cabin heater performs heat exchange between the combustion exhaust gas and the air in the cabin. The exhaust gas is configured to be exhausted outside the cabin.

キャビンヒーターの燃焼排ガスは、キャビン内の空気と熱交換を行った後も例えば200℃程度の高い温度を有する。このため、キャビンヒーターの燃焼排ガス又は燃焼排ガスを案内する排気管に人が触れると火傷を負うおそれがある。そこで、キャビンヒーターの燃焼排ガスの排気管の先端には、人が触れることができないよう排気カバーが設けられる。しかしながら、そのような排気カバーも、それ自体が高温となり、触れた人に火傷を負わせたり、輻射熱によって周囲の電子機器等に悪影響を与えたりするおそれがある。   The combustion exhaust gas from the cabin heater has a high temperature of about 200 ° C. even after heat exchange with the air in the cabin. For this reason, if a person touches the combustion exhaust gas of the cabin heater or the exhaust pipe that guides the combustion exhaust gas, there is a risk of burns. Therefore, an exhaust cover is provided at the front end of the exhaust pipe of the combustion exhaust gas of the cabin heater so that it cannot be touched by a person. However, such an exhaust cover itself has a high temperature, and there is a possibility that a person who touches it may be burned, or radiant heat may adversely affect surrounding electronic devices.

特開2003−127649号公報JP 2003-127649 A

上記実情に鑑みて、本発明は、キャビンヒーターの燃焼排ガスの温度を低下させられるキャビンヒーター用排気装置を提供することを課題とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an exhaust device for a cabin heater that can reduce the temperature of combustion exhaust gas of the cabin heater.

上記課題を解決するためになされた本発明に係るキャビンヒーター用排気装置は、燃料の燃焼熱によって建設機械のキャビン内の空気を暖めるキャビンヒーター用の排気装置であって、上記キャビンヒーターの燃焼排ガスを案内する排気管が接続されるチャンバーを備え、上記排気管が上記チャンバーの内部に突出し、上記チャンバーが、外気を取り入れる吸気口と、上記排気管における燃焼排ガスの流れ方向下流側に形成され、上記排気管から導入される燃焼排ガス及び上記吸気口から取り入れる外気を外部に排出する排気口とを有することを特徴とする。   An exhaust device for a cabin heater according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is an exhaust device for a cabin heater that warms the air in the cabin of a construction machine by the combustion heat of fuel, and the exhaust gas from the cabin heater A chamber connected to an exhaust pipe for guiding the exhaust pipe, the exhaust pipe protrudes into the chamber, the chamber is formed on the downstream side of the exhaust pipe in the flow direction of the combustion exhaust gas, and an intake port for taking in outside air, It has an exhaust port which discharges the combustion exhaust gas introduced from the exhaust pipe and the outside air taken in from the intake port to the outside.

当該キャビンヒーター用排気装置は、上記排気管から上記チャンバー内に導入される燃焼排ガスの流れによって上記吸気口から上記チャンバー内に外気を吸い込んで、燃焼排ガスに外気を混合することにより温度を低下させたガスを上記排気口から外部に放出する。このように、当該キャビンヒーター用排気装置は、外気で希釈してキャビンヒーターの燃焼排ガスの温度を低下させるので、上記チャンバーから外部に放出する排ガスに人が触れても火傷しない。   The cabin heater exhaust system lowers the temperature by sucking outside air into the chamber from the intake port by the flow of combustion exhaust gas introduced from the exhaust pipe into the chamber, and mixing the outside air with the combustion exhaust gas. The discharged gas is discharged to the outside from the exhaust port. Thus, the cabin heater exhaust device dilutes with the outside air to lower the temperature of the combustion exhaust gas of the cabin heater, so that even if a person touches the exhaust gas discharged from the chamber to the outside, no burn will occur.

当該キャビンヒーター用排気装置において、上記チャンバーが上記排気管が接続される導入壁を有し、上記吸気口及び上記排気口が上記導入壁と略垂直な面内に開口してもよい。この構成によれば、当該キャビンヒーター用排気装置は、上記チャンバー内で燃焼排ガスを屈曲させて外部に放出するので、ベンチュリー効果を促進して吸気口から外気を効率よく吸い込むことができ、且つ吸い込んだ外気と燃焼排ガスとを効率よく混合することができる。   In the cabin heater exhaust apparatus, the chamber may have an introduction wall to which the exhaust pipe is connected, and the intake port and the exhaust port may open in a plane substantially perpendicular to the introduction wall. According to this configuration, the exhaust device for the cabin heater bends the combustion exhaust gas in the chamber and releases it to the outside, so that the venturi effect can be promoted and the outside air can be efficiently sucked from the suction port. The outside air and the combustion exhaust gas can be mixed efficiently.

当該キャビンヒーター用排気装置において、上記チャンバーが、上記排気管の前方に配置され、法線方向が上記排気管と上記排気口との間に向かう方向である平板状の衝突壁をさらに有してもよい。この構成によれば、外気を随伴する燃焼排ガスが上記衝突壁に衝突することで、より確実に外気と燃焼排ガスとを混合することができる。   In the cabin heater exhaust apparatus, the chamber further includes a flat collision wall disposed in front of the exhaust pipe and having a normal direction extending between the exhaust pipe and the exhaust port. Also good. According to this configuration, the combustion exhaust gas accompanied by the outside air collides with the collision wall, so that the outside air and the combustion exhaust gas can be mixed more reliably.

当該キャビンヒーター用排気装置において、上記吸気口と上記排気口との間に配設される隔壁を有してもよい。この構成によれば、排気口から排気される燃焼排ガスと外気との混合ガスが吸気口から吸い込まれる外気と干渉することを防止して、十分な外気を吸引することができるので、効率よく燃焼排ガスの温度を低下させられる。   The cabin heater exhaust device may include a partition wall disposed between the intake port and the exhaust port. According to this configuration, the mixed gas of the combustion exhaust gas exhausted from the exhaust port and the outside air can be prevented from interfering with the outside air sucked from the intake port, and sufficient outside air can be sucked in. The temperature of the exhaust gas can be lowered.

当該キャビンヒーター用排気装置において、上記隔壁の先端が上記導入壁に向かって屈曲していてもよい。この構成によれば、ベンチュリー効果を促進することができるので、吸引する外気の量を増大して燃焼排ガスの温度をより低下させることができる。   In the cabin heater exhaust apparatus, a tip of the partition may be bent toward the introduction wall. According to this configuration, since the venturi effect can be promoted, the amount of outside air to be sucked can be increased and the temperature of the combustion exhaust gas can be further lowered.

以上のように、本発明に係るキャビンヒーター用排気装置は、キャビンヒーターの燃焼排ガスの温度を低下させられる。   As described above, the exhaust device for a cabin heater according to the present invention can reduce the temperature of the combustion exhaust gas of the cabin heater.

本発明の一実施形態のキャビンヒーター用排気装置を有する暖房システムを備える建設機械を示す模式的側面図である。It is a typical side view showing a construction machine provided with a heating system which has an exhaust device for cabin heaters of one embodiment of the present invention. 図1の建設機械の暖房システムを示す模式的側面図である。It is a typical side view which shows the heating system of the construction machine of FIG. 図2のキャビンヒーター用排気装置の模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the cabin heater exhaust device of FIG. 2. 本発明に係る排気装置の表面温度のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the surface temperature of the exhaust apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る排気装置の内部のガス温度のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the gas temperature inside the exhaust apparatus which concerns on this invention.

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

[建設機械]
図1に、本発明の一実施形態に係るキャビンヒーター用排気装置を備える建設機械を示す。より詳しくは、図1の建設機械は、クローラークレーンである。
[Construction machinery]
FIG. 1 shows a construction machine provided with an exhaust device for a cabin heater according to an embodiment of the present invention. More specifically, the construction machine in FIG. 1 is a crawler crane.

図1のクローラークレーンは、自走可能な下部走行体1と、この下部走行体1の上に水平方向に旋回可能に設けられる上部旋回体2とを備える。下部走行体1は、走行装置として一対のクローラー3を有する。上部旋回体2は、運転手が搭乗するキャビン(操縦室)4を有し、前部にクレーンアタッチメント(作業具)5が傾動可能に設けられる。このクローラークレーンは、キャビン4内の空気を暖める暖房システム6を備える。   The crawler crane in FIG. 1 includes a lower traveling body 1 capable of self-propelling and an upper revolving body 2 provided on the lower traveling body 1 so as to be able to pivot in the horizontal direction. The lower traveling body 1 has a pair of crawlers 3 as a traveling device. The upper swing body 2 has a cabin (cab) 4 on which a driver is boarded, and a crane attachment (work implement) 5 is provided in a tiltable manner at the front. The crawler crane includes a heating system 6 that warms the air in the cabin 4.

<暖房システム>
暖房システム6は、図2に示すように、キャビン4内に配設され、燃料の燃焼熱によってキャビン4内の空気を暖めるキャビンヒーター7と、キャビンヒーター7の燃焼排ガスを冷却しつつ排気するためにキャビン4の外側(床下)に配設される本発明の一実施形態に係る排気装置8とを備える。
<Heating system>
As shown in FIG. 2, the heating system 6 is disposed in the cabin 4, and a cabin heater 7 that warms the air in the cabin 4 by the combustion heat of the fuel, and a combustion exhaust gas of the cabin heater 7 is exhausted while cooling. And an exhaust device 8 according to an embodiment of the present invention disposed outside the cabin 4 (under the floor).

より詳しくは、暖房システム6は、キャビンヒーター7が燃焼用空気を吸入するための吸気管9、キャビンヒーター7から燃焼排ガスを案内してキャビン4の外に排気するための排気管10、キャビンヒーター7がキャビン4内の空気を取り入れるための吸気フィルター11、及びキャビンヒーター7が暖めた空気をキャビン4内に放出するための温風ダクト12と、キャビンヒーター7に不図示の燃料ポンプから燃料を供給するための燃料配管13と、キャビンヒーター7に電源を供給すると共に制御信号を入出力するための電装ケーブル14とを有する。   More specifically, the heating system 6 includes an intake pipe 9 for the cabin heater 7 to suck in combustion air, an exhaust pipe 10 for guiding the combustion exhaust gas from the cabin heater 7 and exhausting it outside the cabin 4, and a cabin heater. The intake filter 11 for taking in the air in the cabin 4, the warm air duct 12 for releasing the warmed air in the cabin heater 7 into the cabin 4, and fuel from the fuel pump (not shown) to the cabin heater 7 It has a fuel pipe 13 for supply, and an electrical cable 14 for supplying power to the cabin heater 7 and inputting / outputting control signals.

(キャビンヒーター)
キャビンヒーター7は、吸気フィルター11から取り入れて温風ダクト12から放出するキャビン4内の空気の流路と、吸気管9から吸入した燃焼用空気と燃料配管13から供給される燃料とを混合して燃焼させることにより生じる燃焼排ガスの流路とが分離されており、キャビン4内の空気と燃焼排ガスとの間で熱交換を行うよう構成される。
(Cabin heater)
The cabin heater 7 mixes the air flow path in the cabin 4 that is taken in from the intake filter 11 and discharged from the hot air duct 12, the combustion air sucked from the intake pipe 9 and the fuel supplied from the fuel pipe 13. The combustion exhaust gas flow path generated by burning is separated from the combustion exhaust gas, and heat exchange is performed between the air in the cabin 4 and the combustion exhaust gas.

このようなキャビンヒーター7としては、例えばベバスト社の燃焼式ヒーター等を用いることができる。   As such a cabin heater 7, for example, a combustion heater manufactured by Bevast can be used.

キャビンヒーター7は、キャビン4内の座席の下側や座席の背後のデッドスペースに配設することが好ましい。   The cabin heater 7 is preferably disposed in a dead space below the seat in the cabin 4 or behind the seat.

(排気装置)
排気装置8は、図3に示すように、排気管10が接続されるチャンバー15を備える。排気管10は、チャンバー15の内部に突出するよう接続される。
(Exhaust device)
As shown in FIG. 3, the exhaust device 8 includes a chamber 15 to which the exhaust pipe 10 is connected. The exhaust pipe 10 is connected so as to protrude into the chamber 15.

チャンバー15は、外気を取り入れる吸気口16と、排気管10から導入される燃焼排ガス及び吸気口16から取り入れる外気を外部に排出する排気口17とを有する。本実施形態におけるチャンバー15は、底部が開放されたフード状に形成され、底部の開口を2つに区分することによって吸気口16と排気口17とが形成されている。このチャンバー15において、吸気口16は、排気口17よりも排気管10における燃焼排ガスの流れ方向上流側に配置される。   The chamber 15 has an intake port 16 for taking in outside air and an exhaust port 17 for discharging combustion exhaust gas introduced from the exhaust pipe 10 and outside air taken in from the intake port 16 to the outside. The chamber 15 in the present embodiment is formed in a hood shape having an open bottom, and an intake port 16 and an exhaust port 17 are formed by dividing the bottom opening into two. In the chamber 15, the intake port 16 is disposed upstream of the exhaust port 17 in the exhaust pipe 10 in the flow direction of the combustion exhaust gas.

より詳しく説明すると、チャンバー15は、鉛直に配置され、排気管10が接続される方形状の導入壁18と、この導入壁18の上縁から略垂直に延出する方形状の天壁19と、この天壁19の先端縁から下方且つ導入壁18と反対側に傾斜して延出する方形平板状の衝突壁20と、衝突壁20の先端縁から下方に、導入壁の下縁と略等しい高さまで延出する端壁21と、導入壁18の両側縁からそれぞれ延出し、天壁19、衝突壁20及び端壁21の側縁に接続される五角形状の一対の側壁22とを有する。また、チャンバー15は、一対の側壁22間に配設され、吸気口16と排気口17と区分する隔壁23をさらに有する。また、チャンバー15の天壁19の上面には、排気管10を保持するブラケット24が設けられている。   More specifically, the chamber 15 is arranged vertically and has a square-shaped introduction wall 18 to which the exhaust pipe 10 is connected, and a square-shaped top wall 19 that extends substantially vertically from the upper edge of the introduction wall 18. A rectangular flat plate-like collision wall 20 extending downward from the top edge of the top wall 19 and inclined to the opposite side of the introduction wall 18; An end wall 21 extending to an equal height and a pair of pentagonal side walls 22 extending from both side edges of the introduction wall 18 and connected to the top wall 19, the collision wall 20 and the side edges of the end wall 21 are provided. . The chamber 15 further includes a partition wall 23 disposed between the pair of side walls 22 and dividing the intake port 16 and the exhaust port 17. A bracket 24 that holds the exhaust pipe 10 is provided on the top surface of the top wall 19 of the chamber 15.

チャンバー15の材質としては、例えばメッキ鋼板、ステンレス鋼板等を用いることができる。また、チャンバー15を構成する材料の板厚としては、例えば1.2mm以上2.0mm以下とすることができる。また、チャンバー15は、直接人が触れることができないよう、外側を保温材で覆ってもよい。   As a material of the chamber 15, for example, a plated steel plate, a stainless steel plate or the like can be used. In addition, the thickness of the material constituting the chamber 15 can be set to 1.2 mm or more and 2.0 mm or less, for example. Moreover, you may cover the outer side with the heat insulating material so that a person cannot touch the chamber 15 directly.

導入壁18の高さとしては、例えば15cm以上30cm以下とすることができる。導入壁18の幅としては、例えば5cm以上20cm以下とすることができる。天壁19の延出長さとしては、例えば3cm以上10cm以下とすることができる。導入壁18と端壁21との間隔としては、例えば15cm以上30cm以下とすることができる。   The height of the introduction wall 18 can be, for example, 15 cm or more and 30 cm or less. The width of the introduction wall 18 can be, for example, 5 cm or more and 20 cm or less. The extension length of the top wall 19 can be, for example, 3 cm or more and 10 cm or less. As a space | interval of the introduction wall 18 and the end wall 21, it can be 15 cm or more and 30 cm or less, for example.

当該排気装置8では、排気管10から吹き込まれる燃焼排ガスが、ベンチュリー効果により上流側の空気を吸い寄せることで、吸気口16からチャンバー15内に外気を吸い込み、この外気と燃焼排ガスとを混合することで排気温度を低下させる。   In the exhaust device 8, the combustion exhaust gas blown from the exhaust pipe 10 sucks the upstream air by the venturi effect, so that the outside air is sucked into the chamber 15 from the intake port 16, and the outside air and the combustion exhaust gas are mixed. This lowers the exhaust temperature.

排気管10の平均口径としては、例えば15mm以上30mm以下とすることができる。導入壁18から排気管10の先端までの距離は、排気管10から導入した燃焼排ガスが吸気口16側に流れることを防止して、吸気口16から確実に外気を吸引するために、導入壁18から隔壁23の上端までの距離と同程度以上とすることが好ましい。具体的には、排気管10のチャンバー15内への突出量としては、例えば導入壁18と端壁21との間隔の0.2倍以上0.5倍以下とすることができる。排気管10のチャンバー15内への突出量が上記下限に満たない場合、吸気口16を負圧にして外気を吸い込むことができないおそれがある。逆に、排気管10のチャンバー15内への突出量が上記上限を超える場合、チャンバー15内での燃焼排ガスの流れが乱れて吸気口16からの外気の吸い込みが不十分となるおそれがある。   The average diameter of the exhaust pipe 10 can be, for example, 15 mm or more and 30 mm or less. The distance from the introduction wall 18 to the tip of the exhaust pipe 10 is such that the combustion exhaust gas introduced from the exhaust pipe 10 is prevented from flowing to the intake port 16 side, so that the outside air is reliably sucked from the intake port 16. It is preferable that the distance is equal to or more than the distance from 18 to the upper end of the partition wall 23. Specifically, the amount of protrusion of the exhaust pipe 10 into the chamber 15 can be, for example, not less than 0.2 times and not more than 0.5 times the distance between the introduction wall 18 and the end wall 21. When the amount of protrusion of the exhaust pipe 10 into the chamber 15 is less than the above lower limit, there is a possibility that the outside air cannot be sucked by making the intake port 16 negative pressure. Conversely, when the amount of protrusion of the exhaust pipe 10 into the chamber 15 exceeds the upper limit, the flow of the combustion exhaust gas in the chamber 15 may be disturbed, and the intake of outside air from the intake port 16 may be insufficient.

排気管10は、導入壁18の上部を貫通し、水平(導入壁18に対して垂直)又はやや下方(排気口17側)に傾斜して配設される。なお、排気管10は、暖房システム6を空間効率よく配設するために、導入壁18の水平方向中心からオフセットされていてもよい。具体的には、排気管10の導入壁18を貫通する部分における中心高さとしては、例えば導入壁18の高さの75%以上90%以下とすることができる。また、排気管10の水平方向に対する傾斜角度としては、例えば0°以上15°以下とすることができる。   The exhaust pipe 10 passes through the upper part of the introduction wall 18 and is disposed so as to be inclined horizontally (perpendicular to the introduction wall 18) or slightly downward (exhaust port 17 side). The exhaust pipe 10 may be offset from the center in the horizontal direction of the introduction wall 18 in order to arrange the heating system 6 efficiently. Specifically, the center height of the portion of the exhaust pipe 10 that penetrates the introduction wall 18 can be, for example, 75% or more and 90% or less of the height of the introduction wall 18. Moreover, as an inclination angle with respect to the horizontal direction of the exhaust pipe 10, it can be set to 0 degree or more and 15 degrees or less, for example.

また、排気管10は、その前方(燃焼排ガスの流れ方向下流側の軸上)に衝突壁20が位置するよう配設されることが好ましい。これにより、排気管10からチャンバー15内に吹き出された燃焼排ガスが衝突壁20に衝突し、燃焼排ガスが撹拌されることにより、燃焼排ガスを吸気口16から吸い込んだ外気と効率よく混合することができる。   Moreover, it is preferable that the exhaust pipe 10 is disposed so that the collision wall 20 is positioned in front of the exhaust pipe 10 (on the shaft on the downstream side in the flow direction of the combustion exhaust gas). Thereby, the combustion exhaust gas blown out from the exhaust pipe 10 into the chamber 15 collides with the collision wall 20 and the combustion exhaust gas is agitated, so that the combustion exhaust gas can be efficiently mixed with the outside air sucked from the intake port 16. it can.

衝突壁20の傾斜は、その法線方向が排気管10と排気口17との間に向かう方向とされる。これにより、排気管10から排気口17までの燃焼排ガスの流路抵抗が大きくなり過ぎず、燃焼排ガスの流速を保持してベンチュリー効果による外気の吸引効率を大きくすることができる。具体的な衝突壁の天壁19に対する傾斜角度としては、例えば30°以上60°以下、典型的には45°とすることができる。   The inclination of the collision wall 20 is such that the normal direction is directed between the exhaust pipe 10 and the exhaust port 17. Thereby, the flow resistance of the combustion exhaust gas from the exhaust pipe 10 to the exhaust port 17 does not become too large, and the suction efficiency of the outside air due to the venturi effect can be increased while maintaining the flow rate of the combustion exhaust gas. A specific inclination angle of the collision wall with respect to the top wall 19 can be, for example, 30 ° or more and 60 ° or less, typically 45 °.

隔壁23は、チャンバー15の下部開口を2つに分割して吸気口16と排気口17とを画定すると共に、チャンバー15内の下部空間を2つに分割して、下端に吸気口16を有し、排気管10に向かって延びる吸気流路と、下端に排気口17を有し、上端に衝突壁20を有する排気流路とを画定する。排気口17は、排気管10から導入される燃焼排ガスと吸気口16から吸入される外気とが通過するため、吸気口16の開口面積よりも排気口17の開口面積を大きくすることが望ましい。吸気口16の開口面積に対する排気口17の開口面積の比としては、例えば1.2以上2.0以下とすることができる。   The partition wall 23 divides the lower opening of the chamber 15 into two to define the intake port 16 and the exhaust port 17, and also divides the lower space in the chamber 15 into two to have the intake port 16 at the lower end. Then, an intake passage extending toward the exhaust pipe 10 and an exhaust passage having the exhaust port 17 at the lower end and the collision wall 20 at the upper end are defined. Since the exhaust port 17 passes through the combustion exhaust gas introduced from the exhaust pipe 10 and the outside air sucked from the intake port 16, it is desirable to make the opening area of the exhaust port 17 larger than the opening area of the intake port 16. The ratio of the opening area of the exhaust port 17 to the opening area of the intake port 16 can be, for example, 1.2 or more and 2.0 or less.

隔壁23は、チャンバー15の下端から鉛直に立ち上がるとよく、排気管10側の端部(上端部)が導入壁18に向かって屈曲していることが好ましい。隔壁の上端部を導入壁側に屈曲させることによって、排気管10から導入された直後の燃焼排ガスの下側への拡がりを抑制し、燃焼排ガスを排気口17に向かってスムーズに流すことで、ベンチュリー効果による外気の吸引を促進することができる。   The partition wall 23 may rise vertically from the lower end of the chamber 15, and the end portion (upper end portion) on the exhaust pipe 10 side is preferably bent toward the introduction wall 18. By bending the upper end portion of the partition wall to the introduction wall side, the downward expansion of the combustion exhaust gas immediately after being introduced from the exhaust pipe 10 is suppressed, and the combustion exhaust gas flows smoothly toward the exhaust port 17, The suction of outside air by the venturi effect can be promoted.

隔壁23の鉛直部の高さとしては、吸気口16から吸入した外気の流れ及び排気口17から排出する燃焼排ガスと外気との混合ガスの流れをスムーズにするために、例えばチャンバー15の高さ(導入壁18の高さ)の0.3倍以上0.6倍以下とすることができる。隔壁23の鉛直部の高さが上記下限に満たない場合、燃焼排ガスと外気との混合ガスの流れが乱れて排気流路から吸気流路に流れ込むおそれがある。逆に、隔壁23の鉛直部の高さが上記上限を超える場合、吸気口16の負圧が小さくなるおそれがある。   The height of the vertical portion of the partition wall 23 is, for example, the height of the chamber 15 in order to smooth the flow of the outside air sucked from the intake port 16 and the flow of the mixed gas of the combustion exhaust gas discharged from the exhaust port 17 and the outside air. It can be 0.3 times or more and 0.6 times or less (the height of the introduction wall 18). When the height of the vertical portion of the partition wall 23 is less than the lower limit, the flow of the mixed gas of the combustion exhaust gas and the outside air may be disturbed and flow into the intake passage from the exhaust passage. Conversely, if the height of the vertical portion of the partition wall 23 exceeds the above upper limit, the negative pressure at the intake port 16 may be reduced.

隔壁23の上端と排気管10との鉛直方向の間隔としては、例えば0.5cm以上3cm以下とすることができる。また、隔壁23の傾斜した上端部の長さとしては、例えばチャンバー15の高さの0.1倍以上0.3倍以下とすることができる。また、隔壁23の上端部の傾斜角度としては、例えば30°以上60°以下とすることができ、衝突壁20と略平行となることが好ましい。   The vertical distance between the upper end of the partition wall 23 and the exhaust pipe 10 can be, for example, not less than 0.5 cm and not more than 3 cm. Further, the length of the inclined upper end portion of the partition wall 23 can be, for example, 0.1 to 0.3 times the height of the chamber 15. Further, the inclination angle of the upper end portion of the partition wall 23 can be, for example, 30 ° or more and 60 ° or less, and is preferably substantially parallel to the collision wall 20.

<利点>
当該排気装置8は、排気管10からチャンバー15内に導入される燃焼排ガスの流れにより生じるベンチュリー効果によって吸気口16からチャンバー15内に外気を吸い込み、チャンバー15内で燃焼排ガスに外気を混合することで温度を低下させてから排気口17から外部に放出する。このように、当該排気装置8は、外気で希釈してキャビンヒーターの燃焼排ガスの温度を低下させるので、チャンバー15から外部に放出する排ガスに人が触れても火傷しない。
<Advantages>
The exhaust device 8 sucks outside air into the chamber 15 from the intake port 16 by the venturi effect generated by the flow of the combustion exhaust gas introduced from the exhaust pipe 10 into the chamber 15, and mixes the outside air with the combustion exhaust gas in the chamber 15. Then, the temperature is lowered and discharged from the exhaust port 17 to the outside. In this way, the exhaust device 8 is diluted with outside air to lower the temperature of the combustion exhaust gas of the cabin heater, so that even if a person touches the exhaust gas discharged from the chamber 15 to the outside, no burns are caused.

[その他の実施形態]
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
[Other Embodiments]
The said embodiment does not limit the structure of this invention. Therefore, in the above-described embodiment, the components of each part of the above-described embodiment can be omitted, replaced, or added based on the description and common general knowledge of the present specification, and they are all interpreted as belonging to the scope of the present invention. Should.

当該キャビンヒーター用排気装置において、排気管はチャンバーの内部に突出している必要があるが、排気管の本体がチャンバーの内部にまで延びている必要はなく、チャンバーの内部に突出する管体をチャンバーと一体化し、この管体の外側端部に排気管の本体を接続した構成としてもよい。また、隔壁は端部が傾斜していないものであってもよい。   In the exhaust device for the cabin heater, the exhaust pipe needs to protrude into the chamber, but the main body of the exhaust pipe does not need to extend into the chamber. And an exhaust pipe main body may be connected to the outer end of the pipe body. Further, the partition wall may be one whose end is not inclined.

当該キャビンヒーター用排気装置において、吸気口と排気口とが異なる壁に配設されてもよい。例えば吸気口を導入壁に形成してもよく、排気口を端壁に形成してもよい。この場合、チャンバーは、底面を封止する底壁を有するものすることができる。   In the cabin heater exhaust apparatus, the intake port and the exhaust port may be disposed on different walls. For example, the intake port may be formed in the introduction wall, and the exhaust port may be formed in the end wall. In this case, the chamber may have a bottom wall that seals the bottom surface.

当該キャビンヒーター用排気装置において、チャンバーは、衝突壁を有しないものであってもよい。また、衝突壁に替えて天壁と端壁とを接続するよう湾曲した壁を有してもよい。   In the cabin heater exhaust apparatus, the chamber may not have a collision wall. Moreover, you may have the wall curved instead of the collision wall so that a ceiling wall and an end wall may be connected.

当該キャビンヒーター用排気装置において、吸気口及び排気口の配置によっては、隔壁を省略してもよい。また、当該キャビンヒーター用排気装置における隔壁は、一対の側壁間を横断するものに限られず、例えば吸気口の内周からチャンバー内に延びる筒体等であってもよい。また、当該キャビンヒーター用排気装置における隔壁は、チャンバー内の空間の少なくとも一部分を区分できるものであればよく、例えば筒状体の集合体等、板状でないものであってもよい。   In the cabin heater exhaust device, the partition wall may be omitted depending on the arrangement of the intake port and the exhaust port. In addition, the partition wall in the cabin heater exhaust device is not limited to one that crosses between the pair of side walls, and may be, for example, a cylindrical body that extends from the inner periphery of the intake port into the chamber. Further, the partition wall in the cabin heater exhaust device may be any partition as long as it can partition at least a part of the space in the chamber, and may be a non-plate shape such as an aggregate of cylindrical bodies.

上記実施形態の説明では、その実施形態における上下関係を用いて説明したが、当該キャビンヒーター用排気装置におけるチャンバーの向きは任意であり、その向きに合わせて上記実施形態における方向を読み替えて理解しなければならない。   In the description of the above embodiment, the description has been given using the vertical relationship in the embodiment, but the direction of the chamber in the cabin heater exhaust device is arbitrary, and the direction in the above embodiment is read and understood according to the direction. There must be.

以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not interpreted limitedly based on description of this Example.

本発明の効果を確認するために、コンピューター上で本発明に係るキャビンヒーター用排気装置をモデリングし、排気管から燃焼排ガスを導入するシミュレーションを行って、キャビンヒーター用排気装置及びキャビンヒーター用排気装置内におけるガスの温度を確認した。   In order to confirm the effect of the present invention, an exhaust device for a cabin heater according to the present invention is modeled on a computer, and a simulation for introducing combustion exhaust gas from an exhaust pipe is performed to obtain an exhaust device for a cabin heater and an exhaust device for a cabin heater The temperature of the gas inside was confirmed.

キャビンヒーター用排気装置のモデルは、チャンバーの導入壁の幅が110mm、導入壁の高さが180mm、天壁の延出長さが60mm、衝突壁の傾斜角度が45°、導入壁と端壁との間隔が180mm、吸気口における導入壁と隔壁との間隔が65mm、隔壁の鉛直部の高さが100mm、上端部の長さが30mm、上端部の傾斜角度が45°、排気管の直径が28mm、排気管の突出量が55mmである。   The model of the exhaust system for the cabin heater has a chamber introduction wall width of 110 mm, an introduction wall height of 180 mm, a ceiling wall extension length of 60 mm, a collision wall inclination angle of 45 °, an introduction wall and an end wall. The distance between the inlet wall and the partition wall at the intake port is 65 mm, the height of the vertical part of the partition wall is 100 mm, the length of the upper end part is 30 mm, the inclination angle of the upper end part is 45 °, the diameter of the exhaust pipe Is 28 mm, and the amount of protrusion of the exhaust pipe is 55 mm.

このモデルを用い、排気管から温度200℃の燃焼排ガスを2.56m/sの流速で導入するシミュレーションを行った。図4に、チャンバー表面の温度分布を示し、図5に、チャンバー内のガスの温度分布を示す。   Using this model, a simulation was performed in which combustion exhaust gas having a temperature of 200 ° C. was introduced from the exhaust pipe at a flow rate of 2.56 m / s. FIG. 4 shows the temperature distribution on the chamber surface, and FIG. 5 shows the temperature distribution of the gas in the chamber.

図示するように、本発明に係るキャビンヒーター用排気装置を用いることで、排ガス温度を約50℃以上100℃以下に低下させられることが確認できた。この温度であれば、排ガスによって火傷を生じさせる危険性は十分に小さいものと考えられる。   As shown in the figure, it was confirmed that the exhaust gas temperature could be lowered to about 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower by using the cabin heater exhaust device according to the present invention. If it is this temperature, it is thought that the danger of causing a burn by exhaust gas is small enough.

本発明に係るキャビンヒーター用排気装置は、建設機械等の車両用のキャビンヒーターの排気温度を低減するために特に好適に利用することができる。   The exhaust device for a cabin heater according to the present invention can be particularly suitably used for reducing the exhaust temperature of a cabin heater for a vehicle such as a construction machine.

1 下部走行体
2 上部旋回体
3 クローラー
4 キャビン
5 クレーンアタッチメント
6 暖房システム
7 キャビンヒーター
8 排気装置
9 吸気管
10 排気管
11 吸気フィルター
12 温風ダクト
13 燃料配管
14 電装ケーブル
15 チャンバー
16 吸気口
17 排気口
18 導入壁
19 天壁
20 衝突壁
21 端壁
22 側壁
23 隔壁
24 ブラケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 2 Upper turning body 3 Crawler 4 Cabin 5 Crane attachment 6 Heating system 7 Cabin heater 8 Exhaust device 9 Intake pipe 10 Exhaust pipe 11 Intake filter 12 Hot air duct 13 Fuel piping 14 Electrical cable 15 Chamber 16 Inlet 17 Exhaust Port 18 Introduction wall 19 Top wall 20 Collision wall 21 End wall 22 Side wall 23 Partition wall 24 Bracket

Claims (3)

燃料の燃焼熱によって建設機械のキャビン内の空気を暖めるキャビンヒーター用の排気装置であって、
上記キャビンヒーターの燃焼排ガスを案内する排気管が接続されるチャンバーを備え、
上記排気管が上記チャンバーの内部に突出し、
上記チャンバーが、外気を取り入れる吸気口と、上記排気管における燃焼排ガスの流れ方向下流側に形成され、上記排気管から導入される燃焼排ガス及び上記吸気口から取り入れる外気を外部に排出する排気口とを有し、
上記チャンバーが、上記排気管が接続される導入壁と、上記吸気口と上記排気口との間に配設される隔壁とを有し、
上記隔壁の上記排気管側の端部が上記導入壁に向かって屈曲していることを特徴とするキャビンヒーター用排気装置。
An exhaust device for a cabin heater that heats the air in the cabin of a construction machine by combustion heat of fuel,
A chamber to which an exhaust pipe for guiding combustion exhaust gas of the cabin heater is connected;
The exhaust pipe projects into the chamber;
An intake port for taking in the outside air; and an exhaust port for discharging the combustion exhaust gas introduced from the exhaust pipe and the outside air taken in from the intake port to the outside. I have a,
The chamber has an introduction wall to which the exhaust pipe is connected, and a partition wall disposed between the intake port and the exhaust port;
The partition end of the exhaust pipe side cabin heater exhaust apparatus characterized that you have bent toward the introduction wall.
記吸気口及び上記排気口が上記導入壁と略垂直な面内に開口する請求項1に記載のキャビンヒーター用排気装置。 Upper SL inlet and the exhaust port exhaust system cabin heater according to claim 1 which is open to the introduction wall substantially perpendicular plane. 上記チャンバーが、上記排気管の前方に配置され、法線方向が上記排気管と上記排気口との間に向かう方向である平板状の衝突壁をさらに有する請求項1又は請求項2に記載のキャビンヒーター用排気装置。
The chamber is disposed in front of the exhaust pipe, the normal direction according to claim 1 or claim 2 further comprising a plate-shaped collision wall is a direction between the exhaust pipe and the exhaust port Exhaust device for cabin heater.
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