JPH0623611B2 - 燃焼器の燃料洩れ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は燃焼器の燃料洩れ検出装置に関し、特に、車両
に搭載される暖房用の燃焼器や車両用保温庫に使用され
る燃焼器の燃料洩れ検出装置に関する。

（従来の技術） 車両に搭載される暖房用燃焼器や車両用保温庫に使用さ
れる燃焼器として、例えば特開昭６１−１５７４２２号
公報に開示されたものがある。このような燃焼器は、燃
焼室内に空気を送風するための燃焼ブロワ、燃料ポンプ
から燃料弁を介して供給される燃料を気化するための気
化グロープラグ、気化した燃料に着火するための点火グ
ロープラグ等を備えていて、燃焼ガスは燃焼室外に設け
た熱交換器に導かれ、熱交換器により熱交換された温風
が車室内に送風されて暖房用に使用されるか、あるいは
車両に搭載した保温庫内に送風されて各種積載物（例え
ばパン等）の保温用に使用されるようになっていて、燃
焼器の動作スイッチを切った場合には、燃焼ポンプ、燃
焼ブロワ等の運転が停止されると共に、気化グロープラ
グおよび点火グロープラグへの通電が遮断され、燃料弁
も閉じられるように構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） このような燃焼器において問題となることは、燃焼器内
への燃料洩れである。燃焼器内への燃料洩れは、単に不
経済であるだけでなく、洩れた燃料が燃焼器の作動終了
後に気化して燃焼室内に充満し、次に燃焼器を作動させ
る場合に爆発事故を起こす可能性もありきわめて危険で
ある。

従って本発明の目的は、燃焼器の作動終了後に燃焼室内
に燃料洩れがある場合はこれを検出して上記問題点を未
然に解決できる燃焼器の燃料洩れ検出装置を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の本発明の目的を達成するために、本発明は、正の
抵抗温度計数を有する抵抗体からなる加熱ヒータを持っ
た気化ブロープラグの加熱により気化された燃料を燃焼
室内で燃焼させる燃焼器において、燃焼器の動作状態で
前記気化グロープラグに燃料を送り、燃焼器の不動作状
態で前記気化グロープラグに送られている燃料の移送を
遮断する燃料制御手段と、前記気化グロープラグの加熱
ヒータの抵抗値を検知する抵抗値検知手段と、燃焼器の
不動作状態の時、前記抵抗値検出手段が検知した抵抗値
と基準となる所定の抵抗値とを比較する抵抗値比較手段
と、前記抵抗値比較時に気化グロープラグの抵抗値が基
準となる所定の抵抗値よりも低い状態を検知して燃料の
移送手段を遮断する動作を実行する手段と、を具備して
なる燃焼器の燃料洩れ検出装置を提供する。

（作用） 本発明の燃料洩れ検出装置は、燃焼室内に設けられた燃
料気化手段（気化グロープラグ）に内蔵された正の抵抗
温度係数を有する加熱ヒータの特性すなわち気化グロー
プラグに燃料が存在するときは加熱ヒータの抵抗値が余
り上昇せず、燃料が存在しないときは加熱ヒータが高温
度になってその抵抗値が上昇するという特性を利用した
ものである。燃料は、燃料ポンプから燃料弁を介して直
接気化グロープラグに供給され、燃料器の作動終了時に
は燃料弁が閉じられかつ予熱により燃料がすべて燃焼さ
れる。従って、燃焼器に燃料洩れがなく正常に作動して
いる場合には、燃焼器の作動終了後一定時間経過後にお
いては気化グロープラグに燃料が存在することはなく、
加熱ヒータの抵抗値は高い値を示すはずであり、逆に加
熱ヒータの抵抗値が低い値を示すときには燃料洩れによ
る燃料が存在することを示すことになる。従って、加熱
ヒータのこのような抵抗値変化を計測すれば、燃焼器の
作動終了後に燃焼室内に燃料洩れがあるか否かを検出す
ることが可能となる。

（実施例） つぎに本発明の実施例を添付図面を用いて説明する。な
お、本発明による燃焼器の燃料洩れ検出装置は、車両暖
房用燃焼器や車両用保温庫に使用する燃焼器以外の各種
燃焼器にも適用できるものであるが、図示の実施例では
車両用保温庫に使用する燃焼器に適用した燃料洩れ検出
装置が示してある。

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、１は燃料の燃焼器であり、燃焼用空気
を燃焼室１ａ内に送風する燃焼ブロワ１１、燃料ポンプ
４１から燃料弁４２を介して供給された燃料気化手段す
なわち気化グロープラグ１２、気化燃料に着火する点火
グロープラグ１３、燃焼器１の燃焼温度を検出するフレ
ームセンサ１４を備え、燃焼ブロワ１１の作動により着
火された高熱の燃焼ガスを下流方向に接続した熱交換器
２に送風するものである。なお、気化グロープラグ１２
は正の抵抗温度係数を有する加熱ヒータを内蔵し、直列
に接続した微小抵抗値の抵抗器１２ａの電圧降下値を計
測することにより、気化グロープラグ１２の加熱ヒータ
の温度により変化する抵抗値が検出可能に構成されてい
る。１２ｂは気化グロープラグ１２への電流を抑制する
制御抵抗器、１２ｃは制御抵抗器１２ｂを短絡して抑制
を解除する切換スイッチである。

また、点火グロープラグ１３も抵抗温度係数を有する加
熱ヒータを内蔵し、直列に接続した微小抵抗値の抵抗器
１３ａ、制御抵抗器１３ｂおよび切換スイッチ１３ｃが
送電回路に接続され、前記の気化グロープラグ１２の送
電回路のそれぞれの部材と同様に作動するよう構成され
ている。なお、これらの両グロープラグの適正温度は気
化グロープラグ１２が４００℃、点火グロープラグが９
００℃に加熱されるものである。

４は燃料タンクであり、燃料供給路には燃料ポンプ４
１、燃料弁４２が設けられ、これらはともに後述する電
子制御装置からの指令にて制御される。

熱交換器２は燃焼器１から送風される燃焼ガスの熱量
を、空気取入口２１からの外気と熱交換して温風ブロワ
２２の作動により吹出口２３から保温庫５内に吹出させ
るものであり、熱交換器２の内部には多数の熱交換用の
フィン２４が設けられている。そして、熱交換後の燃焼
ガスは排気ガスとして排出口２５より大気中に排出され
る。

保温庫５はパン等の保温を要する積載物品を収納して、
吹出口２３からの温風を熱源として保温するとともに、
加湿装置６から送出される水蒸気により庫内湿度を所定
湿度に保つものである。

加湿装置６は加湿部６１と送風部６２とを有し、送風部
６２からの送風により庫内の空気を加湿するよう構成さ
れている。

５１は温度計、５２は湿度計であり、ともに保温庫５の
内部に取付けられ、電子制御装置７にそれぞれ検出した
温度信号、湿度信号を送信する。

電子制御装置７はマイクロコンピュータよりなり、演算
処理や、後述する制御信号の時間をカウントするタイマ
処理を行う中央処理装置、燃焼器や保温庫を制御するプ
ログラムなどを格納する各種メモリ装置、入／出力装置
などを備えており、温度計５１、湿度計５２からの信号
の外、燃焼器１に設けた気化グロープラグ１２、点火グ
ロープラグ１３の温度に対応する抵抗値の信号や、フレ
ームセンサ１４からの信号を入力するものである。また
熱交換器２に設けた熱交換器温度センサ２６、吹出口２
３に設けた温風センサ２７からの温度に基づく信号も入
力されている。

なお、電子制御装置７の出力としては加湿装置６の加湿
部６１、送風部６２、燃料ポンプ４１、燃料弁４２、燃
焼器１の燃焼ブロワ１１、切換スイッチ１２ｃおよび１
３ｃ、温風ブロワ２２などにそれぞれの制御指令を発す
るよう構成されておあり、電子制御装置７および抵抗器
１２ａは、本発明における加熱ヒータの抵抗値計測手段
を構成する。

８１は大気の温度を検出する気温センサ、８２は保温庫
５の内部温度を設定する温度調節スイッチ、８３は動作
スイッチであり、それぞれ電子制御装置７に信号を伝達
するよう接続されている。

第２図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
り、つぎに第２図を用いてその作動を説明する。

まず、動作スイッチ８３がオンに投入され、保温庫５に
設けた温度計５１の温度信号Ｔ_Ｒが積載物品を保温する
所定温度Ｔ_１より低い場合は点火グロープラグ１３の抵
抗値Ｒ_Ｉを計測する（ステップ１〜３）。

ステップ４では点火グロープラグ１３の温度をチェック
するため、ステップ３にて求めた抵抗値Ｒ_Ｉと所定抵抗
値Ｒ_１とを比較し、Ｒ_Ｉ＞Ｒ_１のときはステップ５に進
んで点火グロープラグ１３に通電し、点火グロープラグ
１３の温度が９００℃のときの抵抗値Ｒ_９００と、計測
した抵抗値Ｒ_Ｉとを比較してＲ_Ｉ＞Ｒ_９００の場合はス
テップ６よりステップ７に進み気化グロープラグ１２に
通電する。ここでは気化グロープラグ１２が４００℃の
ときの抵抗値Ｒ_４００と気化グロープラグ１２の抵抗値
Ｒ_Ｅとを比較し、４００℃の抵抗値以上を示していると
きはステップ９に進んで燃料弁４２を開いて気化グロー
プラグ１２を介して燃焼器１に送油し、燃料を気化する
とともに点火グロープラグ１３にて着火する。

前記のステップ４において、点火グロープラグ１３の抵
抗値Ｒ_ＩがＲ_１より低い場合はステップ１０に進んで気
温センサ８１からの信号Ｔ_ＡＭを読込んで大気温度をチ
ェックする。そして所定温度Ｔ_２より高い場合はステッ
プ１１に進み、点火グロープラグ１３に通電する。ステ
ップ１２では通電した点火グロープラグ１３の抵抗値Ｒ
_Ｉと９００℃における抵抗値とを比較し、Ｒ_Ｉ＞Ｒ
_９００の場合はステップ９に進むことになる。なおステ
ップ１２にて９００℃の抵抗値に達していないときはス
テップ１３にて制御抵抗器１３ａに並列接続の切換スイ
ッチ１３ｃを閉じ、制御抵抗器１３ａを短絡して点火グ
ロープラグ１３に大きな電流を通じその温度上昇を計
る。そして電子制御装置７の内部のタイマにより所定時
間の通電を行った後通電を断とし、ステップ１４よりス
テップ９に進む。

また、ステップ１０にて大気温が低く、所定温度Ｔ_２に
達していないときはステップ１５〜１７に進み、点火グ
ロープラグ１３に通電するとともに切換スイッチ１３ｃ
をオンにして制御抵抗器１３ｂを短絡し、電子制御装置
７のタイマ装置にて所定時間の通電を行い、温度急上昇
させてからステップ７に移行する。なお、ステップ１
８，１９は上記のような温度を急上昇させる手段のステ
ップであり、ステップ２０，２１は気化グロープラグ１
２における温度急上昇の手段のステップである。

ステップ９にて燃焼器１の内部にて気化燃料に着火して
燃焼開始後は、ステップ２２にて温風ブロワ２２はオフ
にして、燃焼ブロワ１１を作動させ、燃焼状態が良好に
なるよう所定時間の経過を待ち（ステップ２３，２
４）、ステップ２５にて燃焼器１に設けたフレームセン
サ１４からの温度信号Ｔ_Ｆｓをチェックする。そして温
度信号Ｔ_Ｆｓが燃焼状態の良好な所定温度Ｔ_３に達して
いるときはステップ２６に進んで温風ブロワ２２を作動
させて保温庫５の内部に温風を送風する。

ステップ２７では熱交換器２に設けた熱交換器温度セン
サ２６からの温度信号Ｔ_ＨＥをチェックして熱交換器２
の異常温度Ｔ_４と比較して異常温度Ｔ_４に達していない
ときはステップ２９に進むが、Ｔ_４に達しているときは
ステップ２８に進んで異常信号を発し、燃焼停止のフロ
ーに進むことになる。なお、ステップ２５にてフレーム
センサ１４からの温度信号Ｔ_Ｆｓが前記所定温度Ｔ_３に
達していないときは燃焼状態不良のためステップ２８に
進んで異常信号を発する。

ステップ２９では保温庫５の内部温度を設定する温風調
節スイッチ８２のポジションをチェックし、そのポジシ
ョンが１ｓｔに操作されているときはステップ３０，３
１に進み、燃料ポンプ４１と温風ブロワ２２とをそれぞ
れ１ｓｔ位置に制御して保温庫内に温風を送風する。

ステップ２９にてポジションが１ｓｔでなく、２ｎｄの
ポジションの場合はステップ３２〜３５に進み、燃焼ブ
ロワ１１、燃料ポンプ４１、温風ブロワ２２とをそれぞ
れ１ｓｔより強めの２ｎｄのポジションに制御して、保
温庫内の温度を高める制御を行う。

また、温風調節スイッチ８２が３ｒｄのポジションの場
合はステップ３２からステップ３６〜３８に進み、燃焼
ブロワ１１、燃焼ポンプ４１、温風ブロワ２２とをそれ
ぞれ最強の３ｒｄポジションに制御して、保温庫５の内
部温度を高い温度にて積載物品を保温するよう制御する
ことになる。

ステップ３９では保温庫５に設けた温度計５１の温度信
号Ｔ_Ａを読込み、所望する温度Ｔ_５より高温度の場合
は、燃焼器１や関連するブロワなどの作動を停止するた
め、ステップ４０，４１における、温風ブロワ２２、燃
焼ブロワ１１をともにオフにするとともに、燃焼ポンプ
４１を逆転させて送油管の内部の燃料を回収して、余熱
による燃料の炭化が原因となるパイプ詰まり防止した
後、燃料ポンプ４１の通電を断にする（ステップ４２，
４３）。

なお、ステップ３９における温度計５１の温度信号Ｔ_Ａ
が所望する温度Ｔ_５に達しない場合は、前記ステップ２
７に戻ってフローを繰返すことになる。

ステップ４５〜５１は、燃焼器１の燃料洩れを検出する
制御ステップであり、本発明の特徴を構成するものであ
る。従来の燃焼器１では、ステップ４０，４１および４
３で温風ブロワ２２、燃焼ブロワ１１および燃料ポンプ
４１をオフした後、動作スイッチ８３をオフ（ステップ
４４）することにより完全に停止し、その作動を終了す
る。従って従来の燃焼器では、燃焼器１の作動終了後
に、燃料ポンプ４１から燃料弁４２を介して気化グロー
プラグ１２に燃料が漏洩することがあっても、燃料洩れ
を検出することはできなかった。これに対し本発明で
は、ステップ４４で燃焼器１の動作スイッチ８３をオフ
した後でも、引き続き燃料洩れの有無をチェックするこ
ととしたものであり、このため動作スイッチ８３をオフ
して所定のタイマーセット時間を経過後に（ステップ４
５）、気化グロープラグ１２の抵抗値Ｒ_Ｅを計測する
（ステップ４６）。この計測は、気化グロープラグ１２
の加熱ヒータに直列に接続した微小抵抗値の抵抗器１２
ａの両端の電圧を計測することにより行なう。気化グロ
ープラグ１２の抵抗値がある抵抗値であることを確認し
た後、次いで気化グロープラグ１２を一定時間オンする
（ステップ４７）。次いで、一定時間通電後の気化グロ
ープラグ１２の抵抗値Ｒ_Ｅと、所定の抵抗値Ｒｓとの大
・小を比較し（ステップ４８）、Ｒ_Ｅ＞Ｒｓのときは気
化グロープラグの抵抗が上昇したことすなわち燃焼室１
ａ内に燃料が存在しない正常作動を示すものであるか
ら、気化グロープラグ１２への通電をオフし（ステップ
４９）、フローの１サイクルを終了する。逆にＲ_Ｅ＜Ｒ
ｓのときは、燃料が依然として気化グロープラグ１２に
供給されており、燃焼室１ａ内に燃料が存在する異常作
動を示すものであるから、ブザー又はランプ等により異
常信号を発生させ（ステップ５０）、再度燃料弁４２を
閉じる作動（ステップ５１）を行った後、気化グロープ
ラグ１２への通電をオフし（ステップ４９）、フローの
１サイクルを終了する。尚、ステップ４４で動作スイッ
チ８３がオンであるときは、燃焼器１が作動中であるか
ら、ステップ１へ戻りフローを繰返す。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されていて、燃焼器の作動終
了後に、燃焼室内への燃料洩れの有無を引き続きチェッ
クし、燃料洩れがあるときはこれを検出することができ
るので、燃料の経済性を向上させかつ漏洩燃料の気化に
よる再始動時の爆発等の危険を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃焼器の燃料洩れ検出装置の概略
構成を示すブロック図、第２図は本発明による燃焼器の
燃料洩れ検出装置の作動を示すフローチャートである。 １……燃焼器、１ａ……燃焼室、７……電子制御装置、
１２……気化グロープラグ、１２ａ……抵抗器、４１…
…燃料ポンプ、４２……燃料弁、８３……動作スイッ
チ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正の抵抗温度計数を有する低抗体からなる
   加熱ヒータを持った気化ブロープラグの加熱により気化
   された燃料を燃焼室内で燃焼させる燃焼器において、 燃焼器の動作状態で前記気化グロープラグに燃料を送
   り、燃焼器の不動作状態で前記気化グロープラグに送ら
   れている燃料の移送を遮断する燃料制御手段と、 前記気化グロープラグの加熱ヒータの抵抗値を検知する
   抵抗値検知手段と、 燃焼器の不動作状態の時、前記抵抗値検知手段が検知し
   た抵抗値と基準となる所定の抵抗値とを比較する抵抗値
   比較手段と、 前記抵抗値比較時に気化グロープラグの抵抗値が基準と
   なる所定の抵抗値よりも低い状態を検知して燃料の移送
   手段を遮断する動作を実行する手段と、 を具備してなる燃焼器の燃料洩れ検出装置。