JPH0619214B2

JPH0619214B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JPH0619214B2
Application number: JP62112458A
Authority: JP
Inventors: 英男河村; 恵一山下
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPS63279005A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、内燃機関等を搭載した車両、トレーラ等の
車両、家庭用部屋、乾燥室、事務所等の室用の間接又は
直接的な暖房装置、乾燥装置、ボイラー、湯沸器、ビニ
ールハウス等に適用できる燃焼装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、車両の室内暖房については、内燃機関の
冷却水を温水配管で取出し、これをヒータ装置に導き、
間接的に熱交換を行って温風を室内に送り込んで室内暖
房を行っているものがある。

また、内燃機関とは無関係にバーナ即ち燃焼器によって
燃料を燃焼させて発生する熱量によって室内暖房を行う
自動車用暖房装置がある。

更に、燃焼器の燃料ガスを熱交換器を経て機関の吸気ポ
ートへ供給すると共に、この熱交換器により加熱される
空気を車室へ導くようにエンジンの暖機装置がある。

先行技術として、例えば、本出願人による先願の実願昭
６１−０８７２６３号（実開昭６２−１９８３２２号公
報参照）において開示されたような燃焼器、及び特願昭
６１−２５７４７４号（特開昭６３−１１３２２１号公
報参照）において開示されたような暖房器の燃焼制御装
置がある。

前掲実開昭６２−１９８３２２号公報に記載されたもの
について、第４図を参照して概説する。第４図に示され
た燃焼器６０は、開口６３を備えた仕切板６２によって
燃焼筒６１を気化室６４と燃焼室６６とに仕切り、燃焼
筒６１の上部に気化室６４且つ下部に燃焼室６６を形成
し、燃焼室６６を貫通した気化装置６５の燃料噴射パイ
プ７０を気化室６４に開口させ、更に気化室６４に点火
グロープラグ６７を設けたものである。この燃料器６０
には、燃焼室６６の下部に空気導入孔６８が形成され、
また燃焼室６６の底部に燃料ガス送出口６９が形成され
ている。

また、前掲特開昭６３−１１３２２１号公報に記載され
た暖房器の燃焼制御装置について概説する。この暖房器
の燃焼制御装置は、燃料を燃焼させる燃焼器の内部温度
を検出する検出手段と、該検出手段からの信号に基づい
て燃料の着火手段を制御する制御手段とを備えたもので
あり、温度の前記検出手段とて、抵抗温度係数を有する
抵抗体を用いたフレームセンサーを使用し、また、燃料
の着火手段として、燃料を気化する気化装置と気化燃料
に点火する点火装置とを備えたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記内燃機関の冷却水を利用して室内暖
房を行うものについては、冷却水の温度上昇の速度が緩
慢であるためヒータ本体が温風を送り出すまでに長時間
を要し、その間はヒータの暖房機能はほとんどない状態
である。また、上記内燃機関とは無関係に燃焼器を用い
る自動車用暖房装置又はエンジンの暖機装置について
は、燃焼の周期、排ガスの処理等に時間、手数を要し、
複雑な機構、制御装置を必要とする等の問題点を有して
いる。

また、先行技術としての前掲実開昭６２−１９８３２２
号公報に記載された上記燃焼器６０については、竪型の
燃焼筒６１であり、空気と気化燃料との混合気の分布を
均質化した状態にし、不完全燃焼又は気化不良のため燃
料溜まりが発生するのを防止し又は発生し難い構造に構
成し、また燃料溜まりが発生したとしても直ちに気化さ
せ、燃料を安全燃焼させるという点では、極めて満足の
できるものであるが、気化した燃料が再び液化し、該燃
料が燃焼筒６１、特に燃焼室６６内に付着してカーボン
が発生することを防止するという技術的思想を開示した
ものではない。

更に、前掲特開昭６３−１１３２２１号公報に記載され
た暖房器の燃焼制御装置では、暖房器の作動中に燃焼器
に設けたフレームセンサーの電気抵抗値の高低により燃
焼器内部の燃焼状態の良否をチェックして再着火モード
を選択を行うので、低質燃料の使用時にも十分に再着火
可能となり、燃料の燃焼が継続して所望する温度の暖房
が得られるが、しかしながら、着火を安定させ、着火後
の燃焼を良好に行うという点については、必ずしも十分
とはいえない。

この発明の目的は、上記の問題点を解消することであ
り、燃料を急速度で気化して、気化燃料を燃焼用空気と
混合させて燃焼させる燃焼装置において、燃焼用空気を
空気取入パイプから導入し、燃焼筒の周囲から前記燃焼
筒内にスムースに且つ低抵抗状態に導入し易いように構
成し、気化室にも燃焼用空気の一部を導入し、特に、気
化燃料を極めて良好に着火させ、気化室及び燃焼室にお
いて気化燃料と燃焼用空気とを理想的に混合させて混合
気を生成し、着火後は燃焼用空気を気化室に一層多量に
送り込んで燃焼を良好に盛んにさせ、燃焼筒内の壁面に
付着して発生し易いカーボンの発生を防止し、たとえカ
ーボンが発生したとしても新気を送り込むことによって
完全に燃焼させる燃焼装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、気化室と燃焼室に
開口を備えた仕切板で区分され燃焼筒、該燃焼筒の外周
に環状空気導入路を形成し且つ空気取入パイプに連結し
た外筒、燃料噴出口を前記気化室に開口し且つ前記燃焼
室を貫通する気化装置、前記燃焼室に燃焼用空気を供給
するため前記燃焼筒に形成した空気導入孔、前記気化室
に隣接し且つバイパス通路を通じて前記空気取入パイプ
に連通する空気吹込路、及び前記バイパス通路に設けら
れ且つ着火時に閉鎖し、着火後に前記空気吹込路から前
記気化室に燃焼用空気を直接供給するため開放する切換
バルブ、を有する燃焼装置に関する。

また、この燃焼装置において、前記環状空気導入路に空
気ガイド孔付きの空気整流板を配置したものである。

また、この燃焼装置において、前記空気吹込路は前記気
化室を構成する蓋板に形成された空気吹込孔を通じて前
記気化室に連通している。

また、この燃焼装置において、前記空気吹込孔は前記気
化室に形成されている旋回流を促進するように数及び位
置が設定されている。

また、この燃焼装置において、前記空気導入孔は、前記
空気整流板より下流に位置する前記燃焼筒に多数形成さ
れた空気導入孔と前記空気整流板より上流に位置する前
記燃焼筒に形成された旋回流促進用の空気導入孔とから
構成されている。

また、この燃焼装置において、旋回流促進用の前記空気
導入孔は、前記燃焼筒内の旋回流を促進するように、前
記燃焼筒に旋回流線に沿った傾斜状態に且つ前記燃焼等
の周方向の一部領域に形成されている。

〔作用〕

この発明による燃焼装置は、上記のように構成されてお
り、次のように作用する。即ち、この燃焼装置は、燃焼
筒を気化室と燃焼室とに区分し、着火時は前記燃焼室を
通じて前記気化室に燃焼用空気を導入し、着火後は前記
気化室に更に直接的に燃焼用空気を導入する手段を備え
たので、着火時には前記気化室には空気流バランスによ
る圧力差即ち前記燃焼室と前記気化室とに生じる圧力差
によって生じる自然循環流中の混合気生成ゾーンに気化
燃料ミストを送ることができる。

それ故に、空気流の速度を余り上昇させることなく、着
火を安定させることができ、また燃料が増加して温度が
上昇すると、前記気化室への空気流即ち燃焼用空気を更
に増加して燃焼を盛んにすることができる。

更に、液体燃料は前記気化装置によって直ちに且つ急速
度で気化して気化燃料にされ、前記気化室に噴出され、
燃焼用空気は前記燃焼筒の周囲の前記環状空気導入路か
ら前記燃焼等内にスムースに且つ低抵抗状態で入り易
く、更に前記燃焼室において気化燃料と燃焼用空気とを
良好に混合させることができ、良好に混合気が生成され
る。

また、気化燃料が液化してカーボンの発生し易い部位、
即ち前記空気整流板より上流に位置する前記空気導入孔
によって、旋回流に沿った即ち旋回流を促進するように
新気が導入され、カーボンの発生を防止或いは発生した
カーボンを完全燃焼させることができる。

更に、前記外筒にはその半径方向に空気取入パイプが取
り付けられ、前記空気整流板が多数の空気ガイド孔を備
えているので、前記空気取入パイプから取り入れられた
燃焼用空気は、前記環状空気導入路で分散されて各々の
前記空気ガイド孔でガイドされ、次いで前記燃焼筒の全
周囲から前記空気導入孔へと送り込まれ、理想的な状態
で前記燃焼室内へと導入される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による燃焼装置の一実
施例を説明する。

第１図において、この発明による燃焼装置が符号１０に
よって全体的に示されている。この燃焼装置１０につい
ては、例えば、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジ
ンのエアクリーナ、単独のエアクリーナ等を通じて取り
入れる空気、あるいは直接的に外気又は室内から取り入
れる空気を、空気取入パイプ１２から導入し、燃焼装置
１０の燃焼ガスを燃焼ガス送出パイプ１３から直接的に
室内等に送り出すか、又は下流に設置された熱交換器
（図示省略）に送り出すものである。下流に設置された
前記熱交換器に送り出す場合には、前記熱交換器は燃焼
装置１０の下流に直列に設置されてもよく、又は燃焼装
置１０の外周に設置されてもよいことが勿論である。

燃焼装置１０は、セラミックス製の燃焼筒１１、その外
周を覆う金属製の外筒１４、並びに燃焼筒１１及び外筒
１４の一端部を密封し且つ気化室７を形成する金属製の
蓋板５から構成されている。外筒１４の他端部には金属
製の燃焼ガス送出パイプ１３が設けられている。また、
外筒１４は空気取入口４を有し、空気取入口４が形成さ
れた筒状部には金属製の空気取入パイプ１２が取付けら
れている。空気取入れパイプ１２は外筒１４の半径方向
即ち外筒１４に対して垂直に取り付けられている。或い
は、空気取入パイプは外筒１４に対して接線方向に取り
付けられてもよい。

燃焼筒１１の内部は、周縁部に複数個の切欠通路等の空
気流通開口１５を有する仕切板８によって２つの室、即
ち気化室７と燃焼室６とに区分られている。更に、燃焼
室６を構成している燃焼筒１１の周壁の下流部位には多
数の空気導入孔１７が形成されている。燃焼筒１１と外
筒１４との間には燃焼用空気が旋回して通る環状空気導
入路２７が形成され、更に、環状空気導入路２７には、
空気整流板１６が設置されている。

空気整流板１６は多数の空気ガイド孔９を備えた環状空
気ガイド板から構成され、空気取入パイプ１２から導入
された燃焼用空気を均等即ち均一に分散させ、次に位置
する環状空気導入路２７に均等な状態で燃焼用空気を導
入する。場合によっては、燃焼用空気を不均等な状態で
導入し、燃焼筒１１内の旋回流を促進するように構成す
ることもできる。

また、気化室７とは反対側の燃焼室６の端部には、燃焼
ガス送出口１８が半径方向に偏倚して形成されている。
燃焼ガス送出口１８を半径方向に偏倚状態に位置させる
ことによって、燃焼ガスを良好に熱交換器（図示省略）
に送り出すことができる。

気化装置２は燃焼筒１１の下流角部から仕切板８の中央
部に形成されている連通孔１に向かって斜めに燃焼室６
を貫通して設置され、気化装置２の燃料噴出口２３を気
化室７に開口している。また、気化室７には加熱プラグ
である点火用グロープラグ３が設置されている。

気化装置２は、金属製の気化パイプ２０内に気化用グロ
ープラグ２９が内蔵されたものである。気化パイプ２０
の一端部には、加熱プラグである気化用グロープラグ２
９における窒化ケイ素部材に埋込まれたタングステン等
から成る抵抗線（図示省略）に電流を供給する端子２１
が位置している。気化パイプ２０の他端部には、気化パ
イプ２０より小径の噴出用パイプ２２が取り付けられ、
噴出用パイプ２２の先端に燃料噴出口２３が形成されて
いる。

また、気化パイプ２０には燃料供給パイプ２４が設けら
れている。更に、気化パイプ２０の外周面には受熱フィ
ン２８が形成されている。気化パイプ２０の先端からは
噴出用パイプ２２が伸長しており、噴出用パイプ２２は
仕切板８に形成された連通孔１９を貫通し、更に、噴出
用パイプ２２の先端に形成された燃料噴出口２３は気化
室７に設置された点火用グロープラグ３の近傍に位置し
且つ開口している。

この燃焼装置１０について、気化室７と燃焼室６を構成
する燃焼筒１１の材質は、密質又は多孔質の低熱膨張率
のセラミック製部材で構成されている。例えば、セラミ
ック製の材質をコージライトを用いて、組織を多孔質に
構成し、熱膨張率の小さい材料から作ることができ、又
は、窒化珪素、炭化珪素等によって作ることもできる。
更に、気化室７の蓋板５には、密質又は多孔質の低熱膨
張率のセラミック製部材（図示省略）を設置してもよい
ことは勿論である。

この燃焼装置１０は、特に、次の構成に特徴を有するも
のであり、第１図、第２図及び第３図を参照して説明す
る。なお、第１図と第２図については、空気取入パイプ
１２の取付位置について相違しているが、第１図では、
空気取入パイプ１２とバイパス通路３１、空気吹込路２
６及び空気吹込孔３０との関係を示すために、第２図に
示す空気取入パイプ１２の位置からずらして示したもの
である。

この燃焼装置１０は、燃焼筒１１を気化室７と燃焼室６
とに区分し、着火時は燃焼室６を通じて気化室７に燃焼
用空気を導入し、着火後は気化室７に直接的に導入する
燃焼用空気を加えるように制御するものである。

この燃焼装置１０の上記制御に関する構成は、燃焼筒１
１の外周に外筒１４を配置して環状空気導入路２７を形
成し、該環状空気導入路２７に多数の空気ガイド孔９
（特に、第２図参照）を備えた空気整流板１６を配置
し、環状空気導入路２７と燃焼室６を連通する多数の空
気導入孔１，１７を燃焼筒１１に形成し、環状空気導入
路２７に空気取入パイプ１２を連結し、切換バルブ３２
を備え且つ気化室７に連通するバイパス通路３１を空気
取入パイプ１２に連通したものである。

この燃焼装置１０において、バイパス通路３１は気化室
７を構成する蓋板５に形成された空気吹込孔３０を通じ
て気化室７に連通し、しかも空気吹込孔３０は気化室７
に形成されている旋回流を促進するように数、位置、サ
イズ等が決定されている（特に、第３図参照）。

着火時には、バイパス通路３１の切換バルブ３２を閉鎖
し、燃焼用空気を燃焼筒１１に形成された空気導入孔
１，１７から燃焼室６に導入し、燃焼室６に導入された
燃焼用空気の一部を気化室７に導入する。

次いで、着火後には、バイパス通路３１の切換バルブ３
２を開放し、燃焼用空気を燃焼室６を通じて気化室７に
導入すると共に、バイパス通路３１及び蓋板５と外側蓋
２５とで形成された空気吹込路２６を通じて空気吹込孔
３０から気化室７に燃焼用空気を直接的に吹き込む。更
に、燃焼筒１１内の燃焼室６に空気を導入するため、空
気整流板１６より下流に位置する燃焼筒１１に多数の空
気導入孔１７を形成し且つ空気整流板１６より上流に位
置する燃焼筒１１に旋回流促進用の空気導入孔１を形成
したことである。

多数の空気導入孔１７を通って流入する燃焼用空気及び
燃焼ガスによって、燃焼筒１１内には燃焼室６と気化室
７にわたって流れるスワール即ち旋回流が形成される
が、旋回流促進用の空気導入孔１は、この旋回流を促進
するように、燃焼筒１１に対して空気導入孔１の数、位
置、流入角度等が決定されている。

例えば、第２図に示すように、旋回流促進用の空気導入
孔１は、燃焼筒１１内に形成された旋回流を促進するよ
うに、燃焼筒１１に対してその内部の空気流線即ち旋回
流線に沿った傾斜状態に形成されている。また、旋回流
促進用の空気導入孔１は、燃焼筒１１の周方向の一部領
域にも形成されている。しかるに、燃焼用空気の旋回流
については、燃焼筒１１の空気導入孔１７から導入され
た燃焼室６内の燃焼用空気は、例えば、仕切板８に形成
された符号Ａ（第２図参照）で示す空気流通開口１５か
ら気化室７に流入する。

次いで、気化室７に流入した燃焼用空気は、燃料噴出口
２３から噴出された気化燃料と共に、仕切板８に形成さ
れた符号Ｂ（第２図参照）で示す空気流通開口１５から
燃焼室６内に流入する。燃焼筒１１内の気化室７と燃焼
室６とにわたって、燃焼用空気の旋回流は上記のような
方向に流れる。

ところで、旋回流促進用の空気導入孔１が形成されてい
ない場合には、一旦気化した気化燃料が液化し、その液
化した燃料が炭化し、燃焼筒１１の下部即ち符号Ｂ（第
２図参照）で示す空気流通開口１５部位に付着したり、
或いは吹き溜まりとなってカーボンの発生の原因とな
る。

しかしながら、この燃焼装置１０については、符号Ｂで
示す空気流通開口１５を中心に燃焼筒１１の周面約６割
にわたって旋回流促進用の空気導入孔１が形成されてい
るので、環状空気導入路２７から空気導入孔１を通って
その部位に新しい空気即ち新気が燃焼室６内に流入され
る。

従って、その部位の燃焼用空気と気化燃料の混合気の旋
回流が促進され、たとえカーボンが発生したとしても促
進された旋回流によって吹き飛ばされたり、或いは新気
によってカーボンは燃焼し、その部位にカーボンの吹き
溜まりができたり、或いはカーボンが付着するような現
象は全く発生しない。

次に、この燃焼装置１０の作動を、第１図、第２図、第
３図並びに第５図（１）、第５図（２）、第５図（３）
及び第５図（４）を参照して説明する。第５図（１）、
第５図（２）、第５図（３）及び第５図（４）は、この
燃焼装置１０の作動の一例を示す処理フロー図である。

スタートスイッチがオンしているかどうかを判断し、オ
ンの場合にはバッテリからの電源を電子制御装置に供給
し、点火用グロープラグ３の抵抗値が温度と共に変化す
るように設定してあるので、点火用グロープラグ３に微
少電流を流して抵抗値を算出するステップ５１に進み、
オンしていない場合にはステップ９２の次の処理に進む
（ステップ５０）。

点火用グロープラグ３の抵抗値Ｒを比較器等を使った点
火用グロープラグ抵抗検出器からの信号によってチェッ
ク即ち測定する（ステップ５１）。

点火用グロープラグ３の抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒ_１より
低いかどうかを判断し、低い場合には燃焼気化を速やか
に行わせるためステップ５３に進み、高い場合にはステ
ップ５８に進む（ステップ５２）。

抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒ_１より高い場合、例えば、燃焼
装置１０の内部温度が使用後の余熱によって高い場合に
は、気化用グロープラグ２９を加熱しなくても十分に点
火可能である。そこで、ステップ５８に進み、燃料種類
の違い即ちノーマルな燃料Ｎ（例えば、２号軽油）又は
気化性の良い燃料Ｓ（例えば、特３号軽油）に応じてモ
ードを変える変換装置即ち燃料選択スイッチの位置検出
により、点火用グロープラグ３をオンにし、次いで点火
用グロープラグ３の抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒ₉₀₀ より低
いかどうかを判断する（ステップ５８，５９，６０）。

点火用グロープラグ３の抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒ₉₀₀ よ
り高い場合には、抵抗切換スイッチを切り換え、所定抵
抗値Ｒ_１に保持するように、タイマを働かせて所定の時
間保持するようにスイッチをオンした後にステップ６１
へ進む（ステップ６７，６８）。

点火用グロープラグ３の抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒ₉₀₀ よ
り低い場合には、通電中であるので、燃料選択スイッチ
がノーマルな燃料Ｎか又はスペシャルな燃料Ｓかを判断
する。燃料選択スイッチがスペシャルな燃料Ｓの場合に
は、ステップ５７へ進み、燃料選択スイッチがノーマル
な燃料Ｎの場合には、気化用グロープラグ２９の通電は
一定温度に保持されるような安定加熱をしてステップ５
７へ進む（ステップ６１，６２）。

また、ステップ５２において、抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒ
_１より低い場合、即ち燃焼装置１０の内部温度が低い場
合には、点火用グロープラグ３を急加熱回路側にオンす
る（ステップ５３）。

点火グロープラグ３の抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒ₉₀₀ より
低いかどうかを、例えば、ブリッジ回路等により判断す
る。低い場合には気化用グロープラグ２９をオンし、高
い場合には抵抗切換スイッチを切換えてタイマをオン
し、その後、気化用グロープラグ２９をオンする。タイ
マはオンされた後、自動的に所定時間保持され、オフさ
れる（ステップ５４，６３，６４，５５）。

気化用グロープラグ２９の抵抗値Ｒ_Ｅが気化に必要な所
定抵抗値Ｒ₄₀₀ より低いかどうかを判断し、低い場合に
はステップ５７へ進み、高い場合には抵抗切換スイッチ
を切換え、タイマをオンし、次いでステップ５７へ進
む。タイマはオンされた後、自動的に所定時間保持さ
れ、オフされる（ステップ５６，６５，６６）。

燃料スイッチをオンして液体燃料を気化装置２に送り込
む（ステップ５７）。

次いで、暖房用空気を送り込む熱交換器の暖房用ブロワ
をオフし、燃焼装置１０に燃焼用空気を送り込む燃焼用
ブロワを着火が安定する時間送風量を絞り、その後定常
燃焼させるようオンにし、更に燃焼用ブロワ用のタイマ
をオンする（ステップ６９，７０，７１）。

燃焼用ブロワの作動時間ｔが所定の時間ｔ_ｓより短い場
合には、燃料スイッチの始動量を調節し、始動量を増し
て点火し易くし、また作動時間ｔが所定の時間ｔ_ｓより
長い場合には、着火性を確認するため作動時間をカウン
トする（ステップ７２，７７，７３）。

次いで、温度によって抵抗値が変化する特性を持つフレ
ームセンサーに微少電流を送り、その抵抗値を検出する
手段を経て作動する信号によって燃焼装置１０の内部温
度Ｔ_FSが所定の温度Ｔ_３より高いかどうかを判断し、高
い場合には燃焼装置１０の燃焼状態が盛んになっている
と判断し、ステップ７５及びステップ８１へ進み、低い
場合にはステップ７８へ進む（ステップ７４）。

燃焼装置１０の内部温度Ｔ_FSが所定の温度Ｔ_３より高い
場合には、燃焼が安定したので、電磁弁等で制御される
切換バルブ３２を開放し、バイパス通路３１に燃焼用空
気を送り込み、気化室７を構成する蓋板５の空気吹込孔
３０から燃焼用空気を気化室７に送り込み、燃焼筒１１
における気化室７と燃焼室６とに形成されている旋回流
の流れを促進する方向に燃焼用空気を送り込むと共に、
暖房用ブロワをオンにして、所定の場所、例えば、車両
の車室内へ暖房用空気を送り込む（ステップ８１，７
５）。

また、燃焼装置１０の内部温度Ｔ_FSが所定の温度Ｔ_３よ
り低い場合には、自動的に燃料選択スイッチをスペシャ
ルな燃料Ｓであればノーマルな燃料Ｎに変換し、ノーマ
ルな燃料Ｎであればスペシャルな燃料Ｓに変換し、カウ
ンタによって作動回数Ｎをカウントし、作動回数Ｎが所
定の作動回数Ｎ_１より少ない時にはステップ５０へ戻
り、多い時には異常信号として処理し、ステップ９２の
次の処理へ進む（ステップ７８，７９，８０）。

熱交換器センサーによって熱交換器温度Ｔ_HEを検知し、
所定温度値Ｔ_５より低いかどうかを判断し、低い場合に
はステップ８２へ進み、高い場合には異常信号として処
理し、ステップ８０へ進む（ステップ７６，８０）。

所望する暖房温度に設定された暖房ポジションスイッチ
によって信号を検知し、暖房ポジションが１ｓｔである
かどうかを判断し、１ｓｔの場合にはステップ８７へ進
み、それ以外の場合にはステップ８３へ進む（ステップ
８２）。

暖房ポジションが１ｓｔの場合には、燃焼用ブロワは１
ｓｔに設定されているので、燃料流量を１ｓｔに制御
し、気化装置２にその燃料流量を送り込み、暖房用ブロ
ワを１ｓｔに制御する（ステップ８７，８８）。

所望する暖房温度に設定された暖房ポジションスイッチ
によって信号を検知し、暖房ポジションが２ｎｄである
かどうかを判断し、２ｎｄの場合にはステップ８４へ進
み、それ以外の場合即ち３ｒｄの場合にはステップ８９
へ進む（ステップ８３）。

暖房ポジションが２ｎｄの場合には、燃焼用ブロワを２
ｎｄに切換えてセットし、燃料流量を２ｎｄに制御し、
気化装置２にその燃料流量を送り込み、暖房用ブロワを
２ｎｄに制御する（ステップ８４，８５，８６）。

暖房ポジションが３ｎｄの場合には、燃焼用ブロワを３
ｒｄに切換えてセットし、燃料流量を３ｒｄに制御し、
気化装置２にその燃料流量を送り込み、暖房用ブロワを
３ｒｄに制御する（ステップ８９，９０，９１）。

燃料流量の１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄのそれぞれに対応す
る吹出温風温度Ｔ_Ａが所定温風温度Ｔ_４より高いかどう
かを判断し、高い場合には燃焼装置１０の作動を停止す
る処理を行い、低い場合にはステップ７５の次の処理へ
戻り、以下の処理を繰り換す（ステップ９２）。

吹出温風温度Ｔ_Ａが所定温風温度Ｔ_４より高い場合に
は、暖房を行うべき車室内、室内等の温度は高くなって
おり、暖房用空気を暖める必要がないので、燃焼装置１
０の作動を停止する。

詳しくは、気化室７に燃焼用空気を導入する必要がない
ので、バイパス通路３１を遮断するため切換バルブ３２
を閉鎖し、空気吹込孔３０から気化室７に燃焼用空気が
吹き込まれるのを遮断する。暖房用ブロワをオフにし、
熱交換器から室内への暖房用空気の送り込みを停止す
る。

更に、気化装置２へ液体燃料を送り込むのを停止すると
共に、気化装置２内に溜まっている燃料を吸出すため
に、燃料供給ポンプを逆転し、所定時間だけ逆転作動し
た後に、燃料供給ポンプの作動を停止即ちオフする。燃
焼筒１１に形成された空気導入孔１，１７から燃焼室６
内に燃焼用空気を送り込むのを停止するため、燃焼用ブ
ロワの作動を停止即ちオフする（ステップ９３，９４，
９５，９６，９７）。

スタートスイッチがオフになっているかどうかを判断
し、オンの場合には最初のステップ５０へ戻り、燃焼装
置１０の制御は繰り返される。また、オフの場合にはス
テップ９９へ進む（ステップ９８）。

もし燃料系に不具合があり燃料が流出することがあって
はならないので、気化用グロープラグ２９の抵抗値Ｒを
チェックし、気化用グロープラグ２９をオンにし、もし
燃料が溜まっていなければ、気化用グロープラグ２９の
設定抵抗値Ｒ_E1より高い抵抗値Ｒ_E1＋Ｒ_ｅとなっている
ので、正常であり、低ければ、燃料が存在することを意
味するので、サブコックを閉鎖する（ステップ９９，１
００）。

気化用グロープラグ２９の抵抗値Ｒが、設定温度より高
い抵抗値Ｒ_E1＋Ｒ_ｅより高いかどうかを判断し、高い場
合にはステップ１０２へ進み、低い場合には異常信号と
してステップ１０３へ進む（ステップ１０１，１０
２）。

気化用グロープラグ２９の抵抗値Ｒが設定温度より高い
抵抗値_E1＋Ｒ_ｅより低い場合には、燃料の供給が行われ
ている可能性があり、燃料供給装置に設けられている燃
料サブコックを完全に閉鎖し、引き続き気化用グロープ
ラグ２９を加熱し、気化用グロープラグ２９の抵抗値Ｒ
が設定温度より高い抵抗値Ｒ_E1＋Ｒ_ｅより高くなるよう
にし、次いでステップ１０２へ進む（ステップ１０３，
１０４）。

燃焼装置１０については、上記各々の処理を繰り返して
制御する。

以上のように、この発明による燃焼装置の実施例につい
て詳述したが、必ずしもこれらの細部に限定されるもの
でなく、例えば、上記の制御における処理工程は種々に
変更できるものであり、また、この燃料装置１０が適用
されるもの、例えば、車両用暖房、家庭用暖房、乾燥
機、温室等の適用対象物に応じて変更できるものであ
る。

更に、燃焼筒はほゞ水平方向に設置された横型である
が、斜め方向に設置してもよく、設置場所等の条件に応
じて変更できることは勿論である。燃焼筒の内部を仕切
る仕切板については、周縁部に複数個の切欠通路等の空
気流通開口を設ける代わりに、仕切板の適宜な部位に複
数個の通孔から成る空気流通開口を有するように構成し
てもよく、又は切欠通路と通孔との両者の空気流通開口
を形成してもよい。

また、蓋板に密質又は多孔質の低熱膨張率のセラミック
ス製部材を設置してもよく、また、図では空気取入れパ
イプ及び気化装置は互いに約９０度（反対方向からは約
２７０度）離れた方向に設けているが、このような位置
関係に限定されるものでないことも勿論である。

また、図では、環状空気ガイド板に設けた空気ガイド孔
を円形で且つ等間隔に形成しているが、円形孔に限ら
ず、楕円形孔、長孔、角孔等の種々の形状でもよく、ま
た均等な距離間隔で穿孔することなく、空気流入速度、
空気流入量等に応じて種々に変更することができ、更に
細孔を多数穿孔してもよいことは勿論である。また、燃
焼筒に形状した空気導入孔についても、同様に形状、大
きさ等について同様に変更することができる。

〔発明の効果〕

この発明による燃焼装置は、上記のように構成されてお
り、次のような効果を有する。この燃焼装置は、燃焼筒
を気化室と燃焼室とに区分し、着火時は前記燃焼室を通
じて前記気化室に燃焼用空気を導入し、着火後は前記気
化室に更に直接的に燃焼用空気を導入する手段を備えた
ので、着火時には前記気化室には空気流バランスによる
圧力差即ち前記燃焼室と前記気化室とに生じる圧力差に
よって生じる自然循環流中の混合気生成ゾーンに気化燃
料ミストを送ることができる。

それ故に、空気流の速度を余り上昇させることなく、着
火を安定させることができ、また燃料が増加して温度が
上昇すると前記気化室への空気流を増加して燃料を促進
し更に盛んにすることができる。

特に、切換バルブを備え且つ前記気化室に連通するバイ
パス通路を前記空気取入パイプに連通し、前記バイパス
通路は前記気化室を構成する蓋板に形成された空気吹込
孔を通じて前記気化室に連通し、しかも前記空気吹込孔
は前記気化室に形成されている旋回流を促進するように
数、位置、サイズ等が決定されているので、燃焼用空気
の送り込みが極めて的確に且つ迅速に制御でき、しかも
前記燃焼筒における前記気化室と前記燃焼室とにわたっ
て形成されている旋回流を妨げることなく促進し、ミス
トカーボンの発生を防止すると共に、燃焼状態をも良好
にすることができる。

更に、液体燃料は前記気化装置によって直ちに且つ急速
度で気化して気化燃料にされ、前記気化室に噴出され、
また燃料用空気は前記燃焼筒の周囲の前記環状空気導入
路から前記燃焼筒内にスムースに且つ低抵抗状態で入り
易く、更に前記燃焼室において気化燃料と燃焼用空気と
を良好に混合させることができ、良好に混合気が生成さ
れ、また前記気化室にも燃焼用空気の一部を導入して気
化燃料を極めて良好に且つ確実に着火させることがで
き、燃焼を盛んにさせることができ、しかも燃焼ガスを
前記燃焼室から勢いよく所定の場所、例えば、熱交換器
等へ送り出すことができる。

また、気化燃料が液化してカーボンの発生し易い部位、
即ち前記空気整流板より上流に位置する前記空気導入孔
によって、旋回流に沿った即ち旋回流を促進するように
新気が導入され、カーボンの発生を防止、又は発生した
カーボンを吹き飛ばしたり或いは発生したカーボンを完
全燃焼させることができる。

更に、前記外筒にはその半径方向に空気取入パイプが取
付けられており、前記空気整流板が多数の空気ガイド孔
を備えているので、前記空気取入パイプから取り入れら
れた燃焼用空気は、前記環状空気導入路で分散されて各
々の前記空気ガイド孔でガイドされ、次いで前記燃焼筒
の全周囲から前記空気導入孔へと送り込まれ、理想的な
状態で前記燃焼室内へと導入される。

また、前記燃焼筒には気化用グロープラグを有する気化
装置を配置しているので、燃焼の始めには液体燃料は前
記気化用グロープラグによって急速に且つ確実に気化し
て気化燃料にされ、燃焼が盛んになってからは前記気化
用グロープラグを切っても前記燃焼室から燃焼熱を得て
直ちに気化燃料が生成されるようになり、更に、前記気
化室には点火用グロープラグを配置しているので、気化
燃料の着火が確実に且つ着火ミスも生じることがない。

それ故に、この燃焼装置によれば、液体燃料を急速に気
化させ、その気化燃料を急速に着火して急速に、確実に
燃焼させ、急速に即ち迅速に暖房等に寄与することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による燃焼装置の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図の線II−IIにおける断面図、第３図
は第１図の線III−IIIにおける断面図、第４図は先行技
術である燃焼器の一例を示す断面図、並びに第５図
（１）、第５図（２）、第５図（３）及び第５図（４）
はこの発明による燃焼装置の制御の一例を示す処理フロ
ー図である。１，１７……空気導入孔、２……気化装置、４……空気
取入口、６……燃焼室、７……気化室、８……仕切板、
９……空気ガイド孔、１０……燃焼装置、１１……燃焼
筒、１２……空気取入パイプ、１４……外筒、１５……
空気流通開口、１６……空気整流板、１９……連通孔、
２５……外側蓋板、２６……空気吹込路、２７……環状
空気導入路、３０……空気吹込孔、３１……バイパス通
路、３２……切換バルブ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気化室と燃焼室に開口を備えた仕切板で区
分され燃焼筒、該燃焼筒の外周に環状空気導入路を形成
し且つ空気取入パイプに連結した外筒、燃料噴出口を前
記気化室に開口し且つ前記燃焼室を貫通する気化装置、
前記燃焼室に燃焼用空気を供給するため前記燃焼筒に形
成した空気導入孔、前記気化室に隣接し且つバイパス通
路を通じて前記空気取入パイプに連通する空気吹込路、
及び前記バイパス通路に設けられ且つ着火時に閉鎖し、
着火後に前記空気吹込路から前記気化室に燃焼用空気を
直接供給するため開放する切換バルブ、を有する燃焼装
置。
【請求項２】前記環状空気導入路に空気ガイド孔付きの
空気整流板を配置した特許請求の範囲第１項に記載の燃
焼装置。
【請求項３】前記空気吹込路は前記気化室を構成する蓋
板に形成された空気吹込孔を通じて前記気化室に連通し
ている特許請求の範囲第１項に記載の燃焼装置。
【請求項４】前記空気吹込孔は前記気化室に形成されて
いる旋回流を促進するように数及び位置が設定されてい
る特許請求の範囲第３項に記載の燃焼装置。
【請求項５】前記空気導入孔は、前記空気整流板より下
流に位置する前記燃焼筒に多数形成された空気導入孔と
前記空気整流板より上流に位置する前記燃焼筒に形成さ
れた旋回流促進用の空気導入孔とから成る特許請求の範
囲第１項に記載の燃焼装置。
【請求項６】旋回流促進用の前記空気導入孔は、前記燃
焼筒内の旋回流を促進するように、前記燃焼筒に旋回流
線に沿った傾斜状態に且つ前記燃焼筒の周方向の一部領
域に形成されている特許請求の範囲第５項に記載の燃焼
装置。