JP2000227065A

JP2000227065A - 燃焼式ヒータ

Info

Publication number: JP2000227065A
Application number: JP11026757A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kobayashi; 正明小林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】燃焼式ヒータの燃焼用燃料への着火を容易に
するために行う燃焼用燃料の保温を電気を用いないで行
うこと。【解決手段】燃料の燃焼を行う燃焼筒３と、燃焼筒３
に燃料を供給する燃料供給管５と、燃料に着火するグロ
ープラグ８と、燃料の燃焼により出る燃焼ガスを外部に
排出する燃焼ガス排出管１１と、燃焼ガス排出管１１か
ら燃焼ガスを排出するまでの間に前記燃焼ガスが持つ熱
を受けて加熱される熱媒体Ｗａと、この熱媒体Ｗａの流
通する熱媒体通路１９とを有し、熱媒体通路１９から前
記加熱した熱媒体Ｗａをエンジン本体３３に向けて送る
ことでエンジン本体３３を昇温する燃焼式ヒータ１にお
いて、加熱された熱媒体Ｗａを内包しかつ燃料供給管５
を被うことで前記燃料供給管５を保温する保温部１２を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼式ヒータに関
する。詳しくは、例えば内燃機関に用いられ、寒冷時に
おける内燃機関の暖機促進や始動性の向上を図る燃焼式
ヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関では、特に寒冷時に暖機促進や
始動性の向上を図るため、例えば燃焼式ヒータを備え
る。

【０００３】燃焼式ヒータは、燃焼を行う燃焼部と、燃
焼部に燃料を供給する燃料供給部と、燃料に着火する着
火部と、この着火部による燃料への着火によって燃焼を
開始する前記燃焼部から出る燃焼ガスを外部に排出する
燃焼ガス排出部とを少なくとも有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼とは、
燃料が一定温度以上にある状態で空気中の酸素を得て燃
える現象である。しかし、寒冷時には燃料が冷えている
ため燃焼式ヒータを作動しようにも着火困難でなかなか
燃焼できない。

【０００５】そこで、例えば特開平６−３４７０２８号
公報では、電気で燃料を加熱および保温し、これにより
燃料の冷え過ぎを防止する技術を示している。したがっ
て、この技術によれば外気温が低い場合でも燃焼式ヒー
タの着火がし易い。

【０００６】ところが前記公報記載の技術では、燃焼式
ヒータの着火を寒冷時でも容易にできるという利点を有
する一方、着火を良好にするのに必要な燃料の保温を維
持するにあたり電力を消費するという問題がある。

【０００７】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、燃焼式ヒータの着火を容易にするために行う
燃料の保温を電気を用いないでもできる燃焼式ヒータを
提供することを技術的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の燃焼式ヒータは、次の手段を採用した。す
なわち、燃料の燃焼を行う燃焼部と、この燃焼部に燃料
を供給する燃料供給部と、この燃料供給部から供給され
た燃料に着火する着火部と、燃料の燃焼により出る燃焼
ガスを外部に排出する燃焼ガス排出部と、この燃焼ガス
排出部から燃焼ガスを排出するまでの間に前記燃焼ガス
が持つ熱を受けて加熱される熱媒体と、この熱媒体の流
通する熱媒体通路とを有し、この熱媒体通路から前記加
熱した熱媒体を必要個所に向けて送ることでこの必要個
所を昇温する燃焼式ヒータにおいて、前記加熱された熱
媒体を内包しかつ前記燃料供給部を被うことで前記燃料
供給部を保温する保温部を有するようにした。

【０００９】ここで、「燃料供給部」は、例えば、燃
料ポンプのポンプ圧によって燃料管から燃料を燃焼部に
送り出すものをいう。「着火部」は、バッテリーからの通電によって発熱す
る、例えばグロープラグが好ましい。

【００１０】「熱媒体」は、気体または液体である流
体が好ましいが、加熱されて受熱し、その状態で必要個
所に移動できるものであれば流体に限らない。「保温部」は、燃焼式ヒータの燃焼終了後に少なくと
も燃料供給部を保温できるものが好ましい。また、保温
部で熱媒体を内包できるように保温部を中空とし、その
中に熱媒体を貯溜することが望ましい。

【００１１】本発明では、加熱された熱媒体を内包する
保温部で燃料供給部を被う。このため、熱媒体が加熱に
よってそれまでよりも高温になっていれば、その熱影響
で燃料供給部も加熱される。しかも、保温部は燃料供給
部の保温もする。このため、燃焼式ヒータ自体の温度が
低下する燃焼後であっても、燃料供給部の温度低下を防
止できる。よって、燃料供給部を通じて燃焼部に供給さ
れる燃料も温度低下しにくくなるため、着火部によって
行う次回の着火が容易となる。

【００１２】このように本発明では、熱媒体の持つ熱を
利用して燃料を保温する。しかも熱媒体が高温であれば
その熱影響で燃料も高温になる。よって、燃料の保温や
加熱をするのに既述した従来技術のように電気を用いな
くてよい。このため、それだけ電力消費を抑えられる。

【００１３】さらに好適な手段としては、前記燃焼部
は、前記燃料供給部により供給した燃料に前記着火部に
よる着火によって火炎を生じこの火炎の発生によって前
記燃焼部の燃焼源となる燃焼筒を備え、前記保温部は、
この燃焼筒を包むことが好ましい。なお、燃焼筒を包む
ときに燃焼筒から出る火炎が保温部で遮られないように
する必要がある。保温部によって燃焼筒を包めば燃焼筒
の保温性が高まる。よって、燃焼筒の温度が下がりにく
くなるので、その熱影響で燃料の温度低下を一層防止で
きる。この結果、次回着火するまでの期間が長くても燃
料温度が低下しにくい。

【００１４】さらに好適には、前記保温部と前記熱媒体
通路とを接続し、この接続途中に開閉弁を備え、前記保
温部に含まれる熱媒体の温度が前記熱媒体通路の熱媒体
の温度以上のときは前記開閉弁を閉じ、前記保温部に含
まれている熱媒体の温度が前記熱媒体通路の熱媒体の温
度よりも低いときは前記開閉弁を開くとよい。

【００１５】よって、保温部に含まれる熱媒体の温度が
熱媒体通路にある熱媒体の温度以上あるときは、開閉弁
を閉じて、熱媒体の流通を阻止する。このため保温部に
内包されている高温な熱媒体が保温部に留まり、よって
熱媒体および保温部の温度が下がりにくくなる。また、
保温部にある熱媒体の温度が熱媒体通路にある熱媒体の
温度よりも低いときは開閉弁を開き、熱媒体の流通を行
う。よって、熱媒体通路にある高温な熱媒体を保温部に
導入でき、熱媒体および保温部の温度が高まる。

【００１６】さらには、前記熱媒体通路に含まれる熱媒
体の温度と前記保温部に含まれる熱媒体の温度との高低
関係を温度比較手段によって判定するとよい。ここで、
温度比較手段としてコンピュータを挙げられる。また、
燃焼式ヒータを例えば内燃機関に適用することもでき
る。その場合、温度比較手段としては、エンジン制御装
置であるＥＣＵが相当する。また、燃焼式ヒータの前記
熱媒体通路と内燃機関のウォータジャケットとを連結す
れば、ウォータジャケット内の機関冷却水を前記熱媒体
として前記保温部に供給できる。内燃機関に既存の機関
冷却水を燃焼式ヒータの熱媒体として利用できるので、
機関冷却水と熱媒体とを別々に用意しなくて済む。そし
て、熱媒体通路を流れる機関冷却水の温度および保温部
に含まれる機関冷却水の温度は、例えば温度センサで検
出する。温度センサが検出した検出値を電気信号として
ＥＣＵに送れば、ＥＣＵは、送られた電気信号から熱媒
体通路に含まれる熱媒体の温度と前記保温部に含まれる
熱媒体の温度との高低関係を判定する。そして、この判
定に応じて前記開閉弁を前記の如く作動する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明燃焼式ヒータの実施
の形態を添付した図面に基いて説明する。図１および図
２を用いて燃焼式ヒータの構造を説明する。

【００１８】この実施の形態で示す燃焼式ヒータはいわ
ゆる気化式燃焼ヒータである。気化式燃焼ヒータ（以降
単に「燃焼式ヒータ」という。）１は、燃料を燃焼して
得た熱、換言すれば燃焼ガスの持つ熱である燃焼熱で熱
媒体を加熱し、この加熱した熱媒体を必要箇所に送るこ
とで当該必要箇所を昇温するヒータである。

【００１９】その構造は、火炎Ｆを出す燃焼源としての
燃焼筒３と、燃焼筒３に燃焼用の液化燃料４を供給する
燃料供給管（燃料供給部）５と、この燃料供給管５で燃
焼筒３に供給した液化燃料を気化して気化燃料４’にす
る燃料気化部６と、この燃料気化部６で気化した気化燃
料４’に燃焼用空気を供給する空気供給管７と、空気供
給管７から空気が供給された気化燃料４’に着火するグ
ロープラグ（着火部）８と、グロープラグ８により気化
燃料４’に着火した後に火種Ｆ’を適宜の大きさの火炎
Ｆに成長させて燃焼を行うため燃焼筒３に向けて送風す
る送風ファン１０と、送風ファン１０の風力を用いて、
燃焼筒３から出る燃焼ガスを燃焼式ヒータ１の外部へ排
出する燃焼ガス排出管（燃焼ガス排出部）１１とを有
し、これらの構成部材を全体形状がほぼ茶筒状をした外
壁１７内に備えてなるものである。

【００２０】次に燃焼式ヒータ１のこれら構成部材につ
いて詳述する。前記燃焼筒３は前記外壁１７内の長手方
向におけるほぼ中央部に位置する。そして、この燃焼筒
３をカップ形状の隔壁１４で覆うことにより燃焼式ヒー
タ１内部に燃焼を行う場である燃焼室（燃焼部）１６を
形成する。また、隔壁１４外面と燃焼式ヒータ１の外壁
１７内面との間は間隔を空けてあり、これにより隔壁１
４の外面全体に亘る空間部１９を形成してある。この空
間部１９が、燃焼式ヒータ１における熱媒体Ｗａの通る
熱媒体通路である。なお、空間部１９を、以降、熱媒体
通路１９という。

【００２１】熱媒体通路１９を通る熱媒体Ｗａは燃焼式
ヒータ１の外部から導入される。そして、熱媒体Ｗａが
熱媒体通路１９に導入された後は、熱媒体Ｗａは熱媒体
通路１９を経由して熱媒体通路１９から燃焼式ヒータ１
の外部である必要個所に向けて流れる。この関係で、熱
媒体通路１９の両端は、それぞれ熱媒体通路１９に熱媒
体Ｗａを導入する熱媒体導入口１９ａおよび熱媒体通路
１９から熱媒体Ｗａを排出する熱媒体排出口１９ｂとな
っている。なお、熱媒体排出口１９ｂには、そこを流れ
る熱媒体Ｗａの温度Ｔ１を測定する温度センサ１８を設
けてある。

【００２２】一方、燃焼室１６でグロープラグ８により
燃料への着火することで燃焼式ヒータ１の燃焼が開始す
る。そして燃焼時に熱媒体通路１９を熱媒体Ｗａが通過
する間に、燃焼熱は隔壁１４を介して熱媒体Ｗａに伝わ
る。よって、熱媒体通路１９は、燃焼熱が隔壁１４を介
して熱媒体Ｗａに伝わる部位であるため、熱媒体通路１
９は熱伝達部といえる。

【００２３】また、燃焼筒３は、その外周面３ａ全体が
中空円筒形をした中空円筒壁１２で包まれている。この
とき燃焼筒３から出る火炎が中空円筒壁１２で妨げられ
ないようにしてある。そして、中空円筒壁１２の壁部１
２ａは、その内部に空間領域である貯溜部Ｓを有し、こ
の貯溜部Ｓに熱媒体Ｗａが入る。貯溜部Ｓに熱媒体Ｗａ
を入れることで中空円筒壁１２が熱媒体Ｗａを内包す
る。また貯溜部Ｓは例えばいわゆる魔法瓶構造あるいは
それと同等の構造を採用する。魔法瓶構造とは、中に入
れた流体の温度を長時間保てるように内外二層のガラス
の間を真空にし、内面に銀メッキを施して熱の伝導・対
流・輻射の程度を少なくした構造である。このため、貯
溜部Ｓに入った熱媒体Ｗａは長時間保温される。また、
貯溜部Ｓに熱媒体Ｗａが入ると、熱媒体Ｗａの温度とほ
ぼ同じ温度に中空円筒体１２がなる。よって、中空円筒
体１２に包まれる燃焼筒３も中空円筒体１２によって保
温される。また、中空円筒体１２にもその貯溜部Ｓに含
まれる熱媒体Ｗａの温度を検出する温度センサを設けて
ある。この温度センサを符号２１で示す。

【００２４】そして、貯溜部Ｓに対して熱媒体Ｗａを出
し入れできるように、熱媒体通路１９の熱媒体排出口１
９ｂと貯溜部Ｓの適所とは、接続管２０で接続してあ
る。この接続管２０を介して中空円筒体１２と熱媒体通
路１９との間で熱媒体Ｗａの流通をなす。接続管２０の
途中には開閉弁２０ａが備えられ、開閉弁２０ａの作動
によって接続管２０が開通したり閉鎖したりする。開閉
弁２０ａは、中空円筒体１２にある熱媒体Ｗａの温度Ｔ
２に基づいて作動する。詳しくは、中空円筒体１２にあ
る熱媒体Ｗａの温度Ｔ２が熱媒体通路１９にある熱媒体
Ｗａの温度Ｔ１よりも低い場合は開閉弁２０ａを開いて
接続管２０を開通し、温度Ｔ２が温度Ｔ１以上ある場合
は開閉弁２０ａを閉じて接続管２０を閉鎖する。

【００２５】一方、温度センサ１８および温度センサ２
１によってそれぞれ検出した熱媒体通路１９の熱媒体Ｗ
ａの温度Ｔ１および中空円筒体１２の熱媒体Ｗａの温度
Ｔ２は、適宜のコンピュータに電気信号となって送られ
る。これらの電気信号に基づいて、コンピュータが前記
温度Ｔ１およびＴ２の高低関係を比較判定し、その判定
結果に基づいて開閉弁２０ａを開閉する。よって、コン
ピュータは温度比較手段といえる。

【００２６】一方、燃焼式ヒータ１は、燃焼室１６に燃
焼用空気を入れるための空気供給口２２と燃焼ガスを燃
焼室１６から出す燃焼ガス排出口２３とを有する。これ
ら空気供給口２２および燃焼ガス排出口２３は、それぞ
れ空気供給管７および燃焼ガス排出管１１と接続されて
いる。

【００２７】次に、燃焼式ヒータ１のうち、燃焼筒３か
ら火炎Ｆの出る側と反対側には前記送風ファン１０を配
置してある。送風ファン１０を前記空気供給口２２に対
向する位置に設置することで送風ファン１０による外気
の吸込み量が多くなり、これにより、燃焼筒３への供給
吸気量を増やしている。また、送風ファン１０の出力調
整によって燃焼室１６を流れる空気量制御ができる。

【００２８】そして、図２からわかるように、燃焼筒３
のうち送風ファン１０寄りの箇所には、燃焼筒３の底部
を形成するごとき平面形態をした、前記燃料気化部６を
設けてある。そして、燃焼室１６内で燃料気化部６の近
傍には、燃料気化部６に液化燃料４を供給する前記燃料
供給管５が燃焼式ヒータ１の外部から延びている。燃料
供給管５は中空円筒体１２および燃焼筒３を貫通して燃
焼筒３内に突出している。燃料供給管５を中空円筒体１
２に貫通させても熱媒体Ｗａが貯溜部Ｓから漏れないよ
うに燃料供給管５の保温壁１２との交叉部分５ａには漏
水防止処理をしてある。また、燃料供給管５を中空円筒
体１２に貫通することで、燃料供給管５の前記交叉部分
５ａは、中空円筒体１２の壁部１２ａで実質被われる。
そして、前記貯溜部Ｓに高温の熱媒体Ｗａが導入されれ
ば、燃料供給管５は高温な熱媒体Ｗａの熱影響で温度が
高められかつ保温される。よって、燃料供給管５内の燃
料も加熱保温される。したがって、中空円筒体１２のこ
とを燃焼筒３および燃料供給管５を保温する保温部とい
う。

【００２９】なお、前記漏水防止処理としては、例えば
中空円筒体１２の壁部１２ａに燃料供給管５の通る貫通
穴を予め確保しておき、この貫通穴を避けて前記貯溜部
Ｓを設けることが考えられる。

【００３０】また、燃料供給管５は、図示しない燃料ポ
ンプと接続してあり、そのポンプ圧を受けて液化燃料４
を吐出する。そして、燃料供給管５の近傍には、図示し
ないバッテリからの通電によって発熱する前記グロープ
ラグ８を設けてある。グロープラグ８も燃焼筒３および
前記壁部１２ａに漏水防止処理を施した状態で貫通し、
燃焼筒３内に突出した状態にある。なお、グロープラグ
８によって燃料が着火したかどうかを検出する図示しな
い着火センサを燃焼筒内に設けてある。

【００３１】次に、燃焼式ヒータ１を内燃機関であるエ
ンジン３に適用した例を図３を参照して述べる。内燃機
関としてのエンジン３１は、ディーゼルエンジンまたは
ガソリン直噴リーンバーンエンジンである。エンジン３
１は、機関冷却水を含む図示しないウォータジャケット
を備えたエンジン本体３３と、エンジン本体３３の図示
しない複数のシリンダ内に燃焼に必要な空気を送り込む
吸気装置３５と、この吸気装置３５を経て前記シリンダ
に送られる空気と前記シリンダに噴射供給される機関燃
料とからなる混合気が前記シリンダで燃焼された後、前
記シリンダから排出される排気ガスを大気中に放出する
排気装置３７と、エンジン３１を搭載する車輌の室内温
度を高める車室用ヒータ３９と、エンジン制御装置であ
るＥＣＵ４０とを有する。そして、本発明に係る燃焼式
ヒータ１は、吸気装置３５に属する。

【００３２】吸気装置３５は、外気をろ過するエアクリ
ーナ４３を始端としエンジン本体３の図示しない吸気ポ
ートを終端とする吸気管４４を有する。そして、吸気管
４４にはエアクリーナ４３と吸気ポートとの間に、燃焼
式ヒータ１，ターボチャージャ４５のコンプレッサ４５
ａ，コンプレッサ４５ａを作動した場合に生ずる圧縮熱
により昇温した吸気温を冷却するインタークーラ４９，
吸入分岐管であるインテークマニホールド５１等の吸気
系構造物を順次配置してある。

【００３３】そして、コンプレッサ４５ａよりも上流に
位置する燃焼式ヒータ１は、空気供給管７と燃焼ガス排
出管１１とを介して吸気管４４に取付けてある。なお、
吸気管４４と空気供給管７との接続箇所を符号Ｃ１で示
し、吸気管４４と燃焼ガス排出管１１との接続箇所を符
号Ｃ２で示す。接続箇所Ｃ２は接続箇所Ｃ１よりも下流
にある。

【００３４】排気装置３７は、エンジン本体３３の図示
しない排気ポートを始端とし消音器であるマフラ７１を
終端とする排気管７２を有する。そして、排気管７２に
は排気ポートとマフラ７１との間に、排気分岐管である
エキゾーストマニホールド６８，ターボチャージャ４５
のタービン４５ｂ，排気ガス浄化装置である触媒コンバ
ータ７９等の排気系構造物を配置してある。

【００３５】次に、エアクリーナ４３から吸気管４４に
入った外気が排気ガスとなってマフラ７１を経由した
後、大気中へ放出されるまでの経路を説明する。エアク
リーナ４３から吸気管４４に入った外気Ａは、まず接続
箇所Ｃ１で空気供給管７に分岐する空気ａ１と、分岐せ
ずに吸気管４４を接続箇所Ｃ２に向かう空気ａ１’とに
分かれる。接続箇所Ｃ１で分岐した空気ａ１は、空気供
給管７−燃焼式ヒータ１の燃焼室１６−燃焼ガス排出管
１１を経由して接続箇所Ｃ２から吸気管４４に燃焼ガス
ａ２となって戻る。

【００３６】燃焼ガスａ２は燃焼式ヒータ１の排気ガス
であるから熱、つまり燃焼熱を持つ。この燃焼熱は、熱
媒体通路１９の熱媒体Ｗａに伝わり熱媒体Ｗａの温度を
高める。なお、この実施の形態では、燃焼式ヒータ１を
内燃機関であるエンジン３１に適用しているので、機関
冷却水を熱媒体として使用する。よって、これまで熱媒
体を示していた符号Ｗａを、これ以降、機関冷却水に用
いる。

【００３７】燃焼ガスａ２の流れ経路の説明を続ける。
吸気管４４に入った燃焼ガスａ２は、接続箇所Ｃ２で空
気ａ１’と合流し燃焼ガス混入空気ａ３となる。そし
て、この燃焼ガス混入空気ａ３がエンジン３１の吸気と
なって機関燃焼に供され、その後排気ガスａ４になる。
その後、排気ガスａ４は、排気管７２上に配置した前記
エキゾーストマニホールド６８−タービン４５ｂ−触媒
コンバータ７９−マフラ７１を経由して大気中へ放出さ
れる。

【００３８】次に、機関冷却水Ｗａの流れ経路について
説明する。燃焼式ヒータ１、エンジン本体３３および車
室用ヒータ３９は、機関冷却水の通る水管路を用いて連
結してある。詳しくは、燃焼式ヒータ１は、エンジン本
体３と車室用ヒータ３９との間で水管路Ｗ１および水管
路Ｗ２を介して連結してある。また、車室用ヒータ３９
とエンジン本体３３とは、水管路Ｗ３を介して連結して
ある。

【００３９】そして、エンジン本体３３のウォータジャ
ケットにある機関冷却水Ｗａは、まず水管路Ｗ１を介し
て燃焼式ヒータ１に入る。このとき機関冷却水は、熱媒
体通路１９の熱媒体導入口１９ａから熱媒体通路１９内
に入る。熱媒体通路１９に入った機関冷却水Ｗａは、そ
の後、燃焼室１６周りをつまり隔壁１４の外壁面全体を
巡るようにしながら熱媒体通路１９の熱媒体排出口１９
ｂに向けて進む。このときに燃焼式ヒータ１が作動して
いれば、機関冷却水Ｗａは隔壁１４を介して燃焼室１６
から伝わる燃焼熱を受けて暖まる。暖まった機関冷却水
は、熱媒体排出口１９ｂを経由してやがて水管路Ｗ２に
入る。水管路Ｗ２に入った機関冷却水は、水管路Ｗ２を
経由後、車室用ヒータ３９に至る。車室用ヒータ３９に
至った機関冷却水は前記車室内の温度を高めるための熱
風を車室用ヒータ３９から出すために車室用ヒータ３９
で熱交換され、その後水管路Ｗ３を経由してエンジン本
体３３のウォータジャケットに戻る。その後は前記行程
を必要に応じて繰り返す。

【００４０】このように、エンジン本体３，燃焼式ヒー
タ１および車室用ヒータ３９を途中に介在させ、それら
を水管路Ｗ１〜Ｗ３で連結してなる一連の管路を冷却水
循環路Ｗという。

【００４１】また、機関冷却水Ｗａは、冷却水循環路Ｗ
に流れる以外に、熱媒体通路１９から接続管２０を介し
て保温壁１２にも流れる。一方、図示の有無に拘わら
ず、エンジン３１に含まれる各種センサや送風ファン１
０等はＥＣＵ４０に接続してある。そしてこれら各種セ
ンサの出力値に基づいて、ＥＣＵ４０は、エンジン本体
３３は元より、燃焼式ヒータ１の開閉弁２０ａを作動し
て接続管２０の開通と閉鎖を行う。また、ＥＣＵ４０に
より、前記温度Ｔ１およびＴ２の高低関係も比較判定す
る。

【００４２】次に図４のフローチャートを参照しなが
ら、開閉弁２０ａの開閉作動制御実行ルーチンを述べ
る。このルーチンはエンジン１を作動する図示しない通
常のエンジン作動制御実行ルーチンの一部であり、以下
に述べるＳ１０１〜Ｓ１０５の各ステップからなる。各
ステップの処理はＥＣＵ４０が行う。

【００４３】Ｓ１０１ではイグニッションキーをＯＮに
する。Ｓ１０２では、温度センサ２１により中空円筒壁
１２内の機関冷却水Ｗａの温度Ｔ２を検出する。また、
温度センサ１８により熱媒体通路１９の機関冷却水Ｗａ
の温度Ｔ１を検出する。

【００４４】Ｓ１０３では、温度Ｔ２が温度Ｔ１以上か
どうかを判定する。Ｓ１０３で肯定判定した場合、つま
りＴ２≧Ｔ１の場合はＳ１０４に進み、否定判定した場
合、つまりＴ２＜Ｔ１の場合はＳ１０５に進む。

【００４５】Ｓ１０４では、熱媒体通路１９と中空円筒
壁１２とを結ぶ接続管２０の開閉弁２０ａを閉じる。そ
の後はＳ１０２に戻ってＳ１０２以降の前記処理を繰り
返す。

【００４６】Ｓ１０５では、熱媒体通路１９と中空円筒
壁１２とを結ぶ接続管２０の開閉弁２０ａを開く。その
後はＳ１０２に戻ってＳ１０２以降の前記処理を繰り返
す。次に実施形態の作用効果について説明する。

【００４７】中空円筒壁１２の貯溜部Ｓ内に機関冷却水
が入ると、中空円筒壁１２の温度は、貯溜部Ｓに入って
いる機関冷却水の温度に応じた温度になる。つまり機関
冷却水Ｗａは中空円筒壁１２を暖める熱源ともなる。

【００４８】また、中空円筒壁１２は魔法瓶構造を採用
している。よって、中空円筒壁１２の機関冷却水の温度
低下の防止と保温ができる。換言すれば中空円筒壁１２
それ自体の温度低下の防止ができる。また、燃焼筒３は
中空円筒壁１２で包み込まれている。そして、この状態
にある中空円筒壁１２および燃焼筒３に燃料供給管５を
貫通させて燃焼筒３内に燃料供給管５を突き出してあ
る。したがって、燃料供給管５のうち中空円筒壁１２と
交叉している部分５ａは、中空円筒壁１２の壁部１２ａ
によって、換言すれば壁部１２ａ内の貯溜部Ｓに含まれ
ている機関冷却水によって被われた状態になる。そし
て、中空円筒壁１２は前記のごとく機関冷却水の温度に
応じた温度になるので、機関冷却水の温度が高ければ燃
料供給管５の温度、ひいては燃料供給管５の中の液化燃
料の温度を高めかつ保温する。したがって、燃焼式ヒー
タ自体の温度が低下する燃焼終了後であっても、燃料供
給管５の温度低下を長期間防止できる。よって、燃焼式
ヒータ１が一度燃焼を終えた後に行う次の着火時には、
燃焼筒３内に暖かい液化燃料４を供給できる。したがっ
て、暖かい液化燃料４が燃料気化部６で気化されれば、
気化した気化燃料４’も温度が高いのでグロープラグ８
による着火がし易い。また、中空円筒壁１２で燃焼筒３
を包んでいるため燃焼筒３全体が冷えにくい。よって、
一層着火し易い。さらに、燃焼筒３の温度が下がり難い
とその周りの雰囲気温度も下がり難いため失火防止にも
なる。この結果、未燃ガスの発生割合を少なくできる。

【００４９】このように、燃焼式ヒータ１にあっては、
その着火を容易にするために行う燃焼用燃料の保温を機
関冷却水Ｗａの持つ熱を利用して行う。このため、燃焼
用燃料の保温を行うのに電気を用いていた従来技術とは
異なり、保温用に電力を消費しない。よって、バッテー
リーが長持ちする。

【００５０】また、燃焼式ヒータ１をエンジン３１に取
付けるにあたり、空気供給管７と燃焼ガス排出管１１と
を用いて燃焼式ヒータ１を吸気管４４に接続してある。
よって、燃焼用空気は空気供給管７を介して燃焼筒３内
に入り、燃焼筒３から排出される燃焼ガスは、燃焼ガス
排出管１１を介して吸気管４４に流れる。そして、吸気
管４４に流れた燃焼ガスは、その後、温度高めの吸気と
して吸気管４４経由でエンジン本体３３のシリンダに至
り、燃焼ガスの持つ熱でシリンダを直接暖める。

【００５１】さらに、燃焼式ヒータ１，エンジン本体３
３および車室用ヒータ３９は、水路管Ｗ１，Ｗ２および
Ｗ３を用いて連結してある。よって、エンジン本体３３
の機関冷却水は、前記水路管Ｗ１，Ｗ２およびＷ３を介
してエンジン本体３３と燃焼式ヒータ１と車室用ヒータ
３９との間を循環する。この循環中に機関冷却水Ｗａは
燃焼式ヒータ１の燃焼熱で熱媒体として暖められ、この
暖められた機関冷却水Ｗａは、エンジン本体３３に戻
り、今度は機関冷却水Ｗａがエンジン本体３３を暖め
る。

【００５２】このように燃焼式ヒータ１の燃焼ガスが直
接にまたは機関冷却水を介して間接に必要個所であるエ
ンジン本体３３を昇温するので、暖機促進ができかつエ
ンジンの始動性が高まる。

【００５３】また、機関冷却水を中空円筒壁１２を暖め
る熱源としても利用しているので、機関冷却水をその本
来の役割り以外にも利用できて経済的である。さらに、
熱媒体通路１９と保温壁１２とを接続管２０で接続し、
接続管２０には保温壁１２に含まれる機関冷却水の温度
Ｔ２に基づいて開閉する開閉弁２０ａを備えている。そ
して温度Ｔ２が熱媒体通路１９を流れる機関冷却水の温
度Ｔ１以上のときは開閉弁２０ａが閉じ、温度Ｔ２が温
度Ｔ１よりも低いときは開閉弁２０ａを開く。よって、
温度Ｔ２が温度Ｔ１以上のときは、高温な機関冷却水が
保温壁１２内に留まってそこから流出しないので、機関
冷却水および保温壁１２の温度が下がりにくい。また、
温度Ｔ２が温度Ｔ１よりも低いときは、熱媒体通路１９
にある高温な機関冷却水を保温壁１２に導入するため、
保温壁１２の温度を高められる。

【００５４】このように保温壁１２にある機関冷却水は
接続管２０を介して保温壁１２と熱媒体通路１９との間
を流通する。この流通を行うに必要な機関冷却水Ｗａを
流す流力は、エンジン３１を始動したときの機関冷却水
Ｗａの対流によるものである。なお、対流に加えてある
いは代わりに電動モータ等の適宜な循環装置を用いるこ
とで、保温壁１２と熱媒体通路１９との間で機関冷却水
Ｗａを流してもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃焼式ヒ
ータによれば、燃焼式ヒータの燃焼用燃料への着火を容
易にするために行う燃焼用燃料の保温を電気を用いて行
う必要がなく、よって電力消費が少なくても済む。ま
た、燃焼式ヒータへの着火を容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る燃焼式ヒータの概略
断面図

【図２】図１のII-II線を含む仮想断面で切断し矢印方
向に見た一部省略断面図

【図３】本発明の燃焼式ヒータを内燃機関に適用した場
合を示す概略構成図

【図４】本発明の実施の形態に係る燃焼式ヒータに設け
た接続管の開閉作動制御実行ルーチンを示すフローチャ
ート

【符号の説明】

１…燃焼式ヒータ３…燃焼筒３ａ…燃焼筒３の外周面４…液化燃料（燃料）４’…気化燃料（燃料）５…燃料供給管（燃料供給部）５ａ…燃料供給管５のうち保温壁１２と交叉している部
分６…燃料気化部７…空気供給管８…グロープラグ（着火部）１０…送風ファン１１…燃焼ガス排出管（燃焼ガス排出部）１２…中空円筒体（保温部）１２ａ…壁部１４…隔壁１６…燃焼室（燃焼部）１８…温度センサ１９…熱媒体通路（熱伝達部）１９ａ…熱媒体導入口１９ｂ…熱媒体排出口２０…接続管２０ａ…開閉弁２１…温度センサ２２…空気供給口２３…燃焼ガス排出口３１…エンジン３３…エンジン本体（必要個所）３５…吸気装置３７…排気装置３９…車室用ヒータ４０…ＥＣＵ（温度比較手段）４３…エアクリーナ４４…吸気管４５…ターボチャージャ４５ａ…コンプレッサ４５ｂ…タービン４９…インタークーラ５１…インテークマニホールド７１…マフラ６８…エキゾーストマニホールド７９…触媒コンバータ７２…排気管Ａ…外気Ｃ１…吸気管４４と空気供給管７との接続箇所Ｃ２…吸気管４４と燃焼ガス排出管１１との接続箇所Ｆ…火炎Ｆ’…火種Ｔ１…熱媒体通路１９を通る熱媒体Ｗａの温
度Ｔ２…保温壁１２を流れる熱媒体Ｗａの温度Ｓ…貯溜部Ｗ…冷却水循環路Ｗ１…水管路Ｗ２…水管路Ｗ３…水管路Ｗａ…熱媒体（機関冷却水）ａ１…接続箇所Ｃ１で空気供給管７に分岐する空気ａ１’…吸気管４４を接続箇所Ｃ２に向かう空気ａ２…燃焼ガスａ３…燃焼ガス混入空気ａ４…排気ガス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料の燃焼を行う燃焼部と、この燃焼部に燃料を供給する燃料供給部と、この燃料供給部から供給された燃料に着火する着火部
と、燃料の燃焼により出る燃焼ガスを外部に排出する燃焼ガ
ス排出部と、この燃焼ガス排出部から燃焼ガスを排出するまでの間に
前記燃焼ガスが持つ熱を受けて加熱される熱媒体と、この熱媒体の流通する熱媒体通路とを有し、この熱媒体通路から前記加熱した熱媒体を必要個所に向
けて送ることでこの必要個所を昇温する燃焼式ヒータに
おいて、前記加熱された熱媒体を内包しかつ前記燃料供給部を被
うことで前記燃料供給部を保温する保温部を有すること
を特徴とする燃焼式ヒータ。
【請求項２】前記燃焼部は、前記燃料供給部により供
給した燃料に前記着火部による着火によって火炎を生じ
この火炎の発生によって前記燃焼部の燃焼源となる燃焼
筒を備え、前記保温部は、この燃焼筒を包むことを特徴
とする請求項１記載の燃焼式ヒータ。
【請求項３】前記保温部と前記熱媒体通路とを接続
し、この接続途中に開閉弁を備え、前記保温部に含まれる熱媒体の温度が前記熱媒体通路の
熱媒体の温度以上のときは前記開閉弁を閉じ、前記保温部に含まれている熱媒体の温度が前記熱媒体通
路の熱媒体の温度よりも低いときは前記開閉弁を開くこ
とを特徴とする請求項１または２記載の燃焼式ヒータ。
【請求項４】前記熱媒体通路に含まれる熱媒体の温度
と前記保温部に含まれる熱媒体の温度との高低関係を温
度比較手段によって判定することを特徴とする請求項３
記載の燃焼式ヒータ。
【請求項５】前記熱媒体通路と内燃機関のウォータジ
ャケットとを連結し、ウォータジャケット内の機関冷却
水を前記熱媒体として前記保温部に供給することを特徴
とする請求項４記載の燃焼式ヒータ。