JPH08303721A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents
液体燃料燃焼装置Info
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- JPH08303721A JPH08303721A JP10567795A JP10567795A JPH08303721A JP H08303721 A JPH08303721 A JP H08303721A JP 10567795 A JP10567795 A JP 10567795A JP 10567795 A JP10567795 A JP 10567795A JP H08303721 A JPH08303721 A JP H08303721A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼状態の悪化を招くことなく、最小燃焼量
(燃焼負荷)を、従来装置よりも大幅に引き下げること
が可能な液体燃料燃焼装置を提供する。 【構成】 副燃焼室5の容積を主燃焼室4よりも充分に
小さく設定して、最小燃焼量に適合した容積として、燃
焼空気量が減少しても、副燃焼室5内で、燃料と空気の
良好な混合状態を維持させる。しかも、副燃焼室5の副
混合筒51に対して副燃焼筒52の径を急拡大して、副
燃焼筒52で燃焼空気の流れ速度を急低下させることに
より、着火装置6により着火された炎を保持する保炎作
用を得る。これにより、燃料流量をHI燃焼量時よりも
大幅に小さい微小量(例えば、1/15〜1/20程
度)に設定した最小燃焼量(ULO燃焼量)時において
も、燃焼状態の悪化を招くことなく、良好な燃焼を維持
できる。
(燃焼負荷)を、従来装置よりも大幅に引き下げること
が可能な液体燃料燃焼装置を提供する。 【構成】 副燃焼室5の容積を主燃焼室4よりも充分に
小さく設定して、最小燃焼量に適合した容積として、燃
焼空気量が減少しても、副燃焼室5内で、燃料と空気の
良好な混合状態を維持させる。しかも、副燃焼室5の副
混合筒51に対して副燃焼筒52の径を急拡大して、副
燃焼筒52で燃焼空気の流れ速度を急低下させることに
より、着火装置6により着火された炎を保持する保炎作
用を得る。これにより、燃料流量をHI燃焼量時よりも
大幅に小さい微小量(例えば、1/15〜1/20程
度)に設定した最小燃焼量(ULO燃焼量)時において
も、燃焼状態の悪化を招くことなく、良好な燃焼を維持
できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体燃料を燃焼させる
燃焼装置に関するもので、自動車(特に電気自動車)の
暖房用として好適なものである。
燃焼装置に関するもので、自動車(特に電気自動車)の
暖房用として好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用の燃焼式暖房装置におい
ては、液体燃料(軽油、灯油等)を燃焼させ、その燃焼
ガスと水とを熱交換して、温水を作り、この温水を車室
暖房用熱交換器(ヒータコア)に循環し、ここで暖房用
空気を加熱して車室内に吹き出すようにしている。
ては、液体燃料(軽油、灯油等)を燃焼させ、その燃焼
ガスと水とを熱交換して、温水を作り、この温水を車室
暖房用熱交換器(ヒータコア)に循環し、ここで暖房用
空気を加熱して車室内に吹き出すようにしている。
【0003】そして、上記温水の温度を検出して、この
温水温度に応じて燃焼器の燃焼負荷を大(HI)、小
(LO)、停止(OFF)の3段階で切替可能な制御と
なっており、LOの燃焼負荷は通常、HIの1/2〜1
/4の値に設定されている。
温水温度に応じて燃焼器の燃焼負荷を大(HI)、小
(LO)、停止(OFF)の3段階で切替可能な制御と
なっており、LOの燃焼負荷は通常、HIの1/2〜1
/4の値に設定されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な燃焼器を単独で用いて暖房を行う場合、暖房空気送風
用の送風機の風量を減少させて、ヒータコアでの放熱量
を微小にすると、燃焼器の燃焼量(燃焼負荷)をLOに
設定しても、ヒータコア放熱量に比して燃焼器発熱量の
方が大きいので、温水温度が必要以上に上昇してしま
う。そこで、従来では、燃焼器保護のために、燃焼器の
燃焼を一時的に停止せざるを得ないという事態が発生す
る。
な燃焼器を単独で用いて暖房を行う場合、暖房空気送風
用の送風機の風量を減少させて、ヒータコアでの放熱量
を微小にすると、燃焼器の燃焼量(燃焼負荷)をLOに
設定しても、ヒータコア放熱量に比して燃焼器発熱量の
方が大きいので、温水温度が必要以上に上昇してしま
う。そこで、従来では、燃焼器保護のために、燃焼器の
燃焼を一時的に停止せざるを得ないという事態が発生す
る。
【0005】しかし、燃焼器の燃焼を一旦、停止する
と、再着火までに、燃焼器の掃気、予熱のために時間が
かかるので、この間に温水温度が低下し、車室内への吹
出空気温度が低下し、必要な暖房能力が得られないとい
う問題があった。また、燃焼器から排出される排気中の
有害成分は、着火、消火時に特に多く発生するので、上
記のように、着火、消火を頻繁に繰り返す燃焼制御を行
うと、この有害成分の増加を招き、環境に悪影響を及ぼ
すという問題を生じる。
と、再着火までに、燃焼器の掃気、予熱のために時間が
かかるので、この間に温水温度が低下し、車室内への吹
出空気温度が低下し、必要な暖房能力が得られないとい
う問題があった。また、燃焼器から排出される排気中の
有害成分は、着火、消火時に特に多く発生するので、上
記のように、着火、消火を頻繁に繰り返す燃焼制御を行
うと、この有害成分の増加を招き、環境に悪影響を及ぼ
すという問題を生じる。
【0006】このような問題を回避するためには、LO
の燃焼量を小さくする必要があるが、従来の燃焼器構造
では燃焼量の低下に伴って、以下の理由から燃焼状態が
悪化するので、現状のLO以下に燃焼量を低下すること
が困難であった。すなわち、従来の燃焼器構造では、そ
の燃焼室の大きさが一般には通常の使用状態であるHI
の燃焼量に適合するように設計されている。このため、
例えばHIの30%以下の燃焼量では、吸入空気量の低
下に伴って、旋回流発生器(スワーラ)による燃焼室内
部での空気旋回速度が低下し、空気と燃料蒸気との混合
状態が悪化する。
の燃焼量を小さくする必要があるが、従来の燃焼器構造
では燃焼量の低下に伴って、以下の理由から燃焼状態が
悪化するので、現状のLO以下に燃焼量を低下すること
が困難であった。すなわち、従来の燃焼器構造では、そ
の燃焼室の大きさが一般には通常の使用状態であるHI
の燃焼量に適合するように設計されている。このため、
例えばHIの30%以下の燃焼量では、吸入空気量の低
下に伴って、旋回流発生器(スワーラ)による燃焼室内
部での空気旋回速度が低下し、空気と燃料蒸気との混合
状態が悪化する。
【0007】このため、燃焼室内において、局所的に空
気過剰となったり、逆に局所的に燃料過剰となり、燃焼
状態が悪化する。さらに、従来の燃焼器構造では、燃焼
室内に着火した炎を良好に保持する場所が形成されてい
ないので、燃焼量が低下して、HIの10%程度の燃焼
量になると、炎が微弱になるので、燃焼用空気により吹
き消される等の問題も生じやすい。
気過剰となったり、逆に局所的に燃料過剰となり、燃焼
状態が悪化する。さらに、従来の燃焼器構造では、燃焼
室内に着火した炎を良好に保持する場所が形成されてい
ないので、燃焼量が低下して、HIの10%程度の燃焼
量になると、炎が微弱になるので、燃焼用空気により吹
き消される等の問題も生じやすい。
【0008】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
燃焼状態の悪化を招くことなく、最小燃焼量(燃焼負
荷)を、従来装置よりも大幅に引き下げることが可能な
液体燃料燃焼装置を提供することを目的とする。
燃焼状態の悪化を招くことなく、最小燃焼量(燃焼負
荷)を、従来装置よりも大幅に引き下げることが可能な
液体燃料燃焼装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項1記載
の発明では、液体燃料を供給する燃料供給手段(63、
64)と、燃焼空気を供給する空気供給手段(7)と、
前記液体燃料と前記燃焼空気を混合し燃焼させる燃焼室
(4、5)と、前記液体燃料と前記燃焼空気の混合気に
着火する着火装置(6)と、前記燃焼室(4、5)で燃
焼した燃焼ガスと熱媒体とを熱交換する熱交換器(8)
とを備える液体燃料燃焼装置において、前記燃焼室とし
て、前記混合気の上流側に位置する副燃焼室(5)、お
よびこの副燃焼室の下流側に位置する主燃焼室(4)と
を備え、前記副燃焼室(5)は前記主燃焼室(4)より
容積が小さくなるように構成されており、前記着火装置
(6)は前記副燃焼室(5)内の混合気を着火するよう
に配設されており、前記副燃焼室(5)には、前記着火
装置(6)により着火された炎を保持する保炎部が形成
されている液体燃料燃焼装置を特徴とする。
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項1記載
の発明では、液体燃料を供給する燃料供給手段(63、
64)と、燃焼空気を供給する空気供給手段(7)と、
前記液体燃料と前記燃焼空気を混合し燃焼させる燃焼室
(4、5)と、前記液体燃料と前記燃焼空気の混合気に
着火する着火装置(6)と、前記燃焼室(4、5)で燃
焼した燃焼ガスと熱媒体とを熱交換する熱交換器(8)
とを備える液体燃料燃焼装置において、前記燃焼室とし
て、前記混合気の上流側に位置する副燃焼室(5)、お
よびこの副燃焼室の下流側に位置する主燃焼室(4)と
を備え、前記副燃焼室(5)は前記主燃焼室(4)より
容積が小さくなるように構成されており、前記着火装置
(6)は前記副燃焼室(5)内の混合気を着火するよう
に配設されており、前記副燃焼室(5)には、前記着火
装置(6)により着火された炎を保持する保炎部が形成
されている液体燃料燃焼装置を特徴とする。
【0010】請求項2記載の発明では、請求項1に記載
の液体燃料燃焼装置において、前記副燃焼室(5)に
は、前記液体燃料と前記燃焼空気を混合させる副混合筒
(51)と、この副混合筒(51)で混合した液体燃料
と燃焼空気の混合気を燃焼させる副燃焼筒(52)が備
えられており、前記副混合筒(51)に対して前記副燃
焼筒(52)の容積を急拡大することにより前記保炎部
が形成されていることを特徴とする。
の液体燃料燃焼装置において、前記副燃焼室(5)に
は、前記液体燃料と前記燃焼空気を混合させる副混合筒
(51)と、この副混合筒(51)で混合した液体燃料
と燃焼空気の混合気を燃焼させる副燃焼筒(52)が備
えられており、前記副混合筒(51)に対して前記副燃
焼筒(52)の容積を急拡大することにより前記保炎部
が形成されていることを特徴とする。
【0011】請求項3記載の発明では、請求項1または
2に記載の液体燃料燃焼装置において、前記副混合筒
(51)には、前記燃焼空気を旋回状に流入させる空気
穴(51a)、前記燃料供給手段の燃料供給パイプ(6
3)、および前記着火装置(6)が備えられており、前
記副混合筒(51)内で、前記混合気の着火が行われる
ようにしたことを特徴とする。
2に記載の液体燃料燃焼装置において、前記副混合筒
(51)には、前記燃焼空気を旋回状に流入させる空気
穴(51a)、前記燃料供給手段の燃料供給パイプ(6
3)、および前記着火装置(6)が備えられており、前
記副混合筒(51)内で、前記混合気の着火が行われる
ようにしたことを特徴とする。
【0012】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。
する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。
【0013】
【発明の作用効果】請求項1〜3記載の発明によれば、
上記したように、副燃焼室の容積を主燃焼室よりも小さ
く設定して、最小燃焼量に適合した容積としているの
で、燃焼空気量が減少しても、副燃焼室内で、燃料と空
気の良好な混合状態を維持でき、局所的な空気過剰や燃
料過剰が発生することがない。
上記したように、副燃焼室の容積を主燃焼室よりも小さ
く設定して、最小燃焼量に適合した容積としているの
で、燃焼空気量が減少しても、副燃焼室内で、燃料と空
気の良好な混合状態を維持でき、局所的な空気過剰や燃
料過剰が発生することがない。
【0014】しかも、副燃焼室には、着火装置により着
火された炎を保持する保炎部を形成しているから、最小
燃焼量の設定時にも、炎を良好に保持する保炎作用が得
られる。また、副燃焼室内には、主燃焼室のように燃焼
空気供給パイプが設置されていないので、このパイプに
炎が触れて冷却されたり、このパイプからの吹出空気に
より炎が吹き消されるといった不具合も発生しない。
火された炎を保持する保炎部を形成しているから、最小
燃焼量の設定時にも、炎を良好に保持する保炎作用が得
られる。また、副燃焼室内には、主燃焼室のように燃焼
空気供給パイプが設置されていないので、このパイプに
炎が触れて冷却されたり、このパイプからの吹出空気に
より炎が吹き消されるといった不具合も発生しない。
【0015】そのため、燃料流量をHI燃焼量時よりも
大幅に小さい微小量(例えば、1/15〜1/20程
度)に設定した最小燃焼量(ULO燃焼量)時において
も、燃焼状態の悪化を招くことなく、良好な燃焼を維持
できる。従って、最小燃焼量(ULO燃焼量)による燃
焼を継続して、種火の状態で火炎を維持できるので、暖
房能力の増加が必要となった際には、燃焼量の大きいL
O燃焼量、HI燃焼量への燃焼モードの移行をスムーズ
に行うことができる。
大幅に小さい微小量(例えば、1/15〜1/20程
度)に設定した最小燃焼量(ULO燃焼量)時において
も、燃焼状態の悪化を招くことなく、良好な燃焼を維持
できる。従って、最小燃焼量(ULO燃焼量)による燃
焼を継続して、種火の状態で火炎を維持できるので、暖
房能力の増加が必要となった際には、燃焼量の大きいL
O燃焼量、HI燃焼量への燃焼モードの移行をスムーズ
に行うことができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図1〜図4は本発明の一実施例を示すもので、図
2は電気自動車用暖房装置の全体システムを示してお
り、1は本発明による液体燃料燃焼装置であり、燃焼ガ
スと水とを熱交換して温水を作り出すものである。2は
車室内暖房用のヒータユニットで、液体燃料燃焼装置1
で加熱された温水と、送風機2aの送風空気(車室内ま
たは車室外空気)とを熱交換して、送風空気を加熱し、
その加熱空気(温風)を車室内へ吹出すものである。3
は温水を液体燃料燃焼装置1とヒータユニット2との間
で循環させる水ポンプである。
する。図1〜図4は本発明の一実施例を示すもので、図
2は電気自動車用暖房装置の全体システムを示してお
り、1は本発明による液体燃料燃焼装置であり、燃焼ガ
スと水とを熱交換して温水を作り出すものである。2は
車室内暖房用のヒータユニットで、液体燃料燃焼装置1
で加熱された温水と、送風機2aの送風空気(車室内ま
たは車室外空気)とを熱交換して、送風空気を加熱し、
その加熱空気(温風)を車室内へ吹出すものである。3
は温水を液体燃料燃焼装置1とヒータユニット2との間
で循環させる水ポンプである。
【0017】上記液体燃料燃焼装置1および水ポンプ3
は、電気自動車の走行用モータ等が設置されるモータ室
に設置され、ヒータユニット2は電気自動車の車室内に
設置される。図1は上記液体燃料燃焼装置1の具体的構
造を示すもので、本装置は、大別して、主燃焼室4、副
燃焼室5、着火装置6、燃焼空気用送風機7、熱交換器
8、および温水循環用水ポンプ3から構成されている。
は、電気自動車の走行用モータ等が設置されるモータ室
に設置され、ヒータユニット2は電気自動車の車室内に
設置される。図1は上記液体燃料燃焼装置1の具体的構
造を示すもので、本装置は、大別して、主燃焼室4、副
燃焼室5、着火装置6、燃焼空気用送風機7、熱交換器
8、および温水循環用水ポンプ3から構成されている。
【0018】以下、上記各構成要素について具体的に説
明する。主燃焼室4は水平方向に延びる円筒形状のもの
であって、燃焼空気と燃料蒸気とを混合する主混合筒4
1と、この主混合筒41の下流側に接続された主燃焼筒
42とを有している。主混合筒41の中心部には、燃焼
空気を供給する空気供給パイプ43が同心状に配設され
ている。この空気供給パイプ43の円周面には軸方向に
延びる複数のスリット44が設けられている。また、主
混合筒41と主燃焼筒42との間には、主混合筒41内
での炎保持のための保炎用絞り板45が配設されてい
る。
明する。主燃焼室4は水平方向に延びる円筒形状のもの
であって、燃焼空気と燃料蒸気とを混合する主混合筒4
1と、この主混合筒41の下流側に接続された主燃焼筒
42とを有している。主混合筒41の中心部には、燃焼
空気を供給する空気供給パイプ43が同心状に配設され
ている。この空気供給パイプ43の円周面には軸方向に
延びる複数のスリット44が設けられている。また、主
混合筒41と主燃焼筒42との間には、主混合筒41内
での炎保持のための保炎用絞り板45が配設されてい
る。
【0019】副燃焼室5は、上記主燃焼室4の主混合筒
41部分における上方部位に配設されており、そして副
燃焼室5は上下方向に延びる円筒形状のものであって、
燃焼空気と燃料蒸気とを混合する副混合筒51と、この
副混合筒51の下流側(下方側)に接続された副燃焼筒
52とを有している。副混合筒51に対して、副燃焼筒
52はその径を例えば2倍程度に拡大することにより、
副混合筒51に対して、副燃焼筒52の容積を急拡大し
て、燃焼空気が副混合筒51から副燃焼筒52に流入す
ると、燃焼空気の流れ速度が急低下するようにしてあ
る。この容積急拡大形状によって、炎を保持する保炎部
が形成されている。
41部分における上方部位に配設されており、そして副
燃焼室5は上下方向に延びる円筒形状のものであって、
燃焼空気と燃料蒸気とを混合する副混合筒51と、この
副混合筒51の下流側(下方側)に接続された副燃焼筒
52とを有している。副混合筒51に対して、副燃焼筒
52はその径を例えば2倍程度に拡大することにより、
副混合筒51に対して、副燃焼筒52の容積を急拡大し
て、燃焼空気が副混合筒51から副燃焼筒52に流入す
ると、燃焼空気の流れ速度が急低下するようにしてあ
る。この容積急拡大形状によって、炎を保持する保炎部
が形成されている。
【0020】着火装置6は燃料着火用グロープラグ61
を有し、このグロープラグ61はグロープラグボス部6
2にねじ止め固定されている。グロープラグ61には電
気抵抗体からなる円柱形状の加熱部61aが設けられて
おり、この加熱部61aの表面はセラミック製の耐熱部
材で覆われている。この加熱部61aは前記副混合筒5
1の内部に突出するように上下方向に配置されている。
を有し、このグロープラグ61はグロープラグボス部6
2にねじ止め固定されている。グロープラグ61には電
気抵抗体からなる円柱形状の加熱部61aが設けられて
おり、この加熱部61aの表面はセラミック製の耐熱部
材で覆われている。この加熱部61aは前記副混合筒5
1の内部に突出するように上下方向に配置されている。
【0021】グロープラグボス部62において、グロー
プラグ61の加熱部61aの根元部に燃料供給パイプ6
3が開口しており、このパイプ63には電気的に作動す
る燃料ポンプ(例えば、ソレノイドポンプ)64により
液体燃料(軽油、灯油等)が供給されるようになってい
る。そして、燃料供給パイプ63の先端の開口端から液
体燃料が加熱部61aの根元部に供給されるようになっ
ている。
プラグ61の加熱部61aの根元部に燃料供給パイプ6
3が開口しており、このパイプ63には電気的に作動す
る燃料ポンプ(例えば、ソレノイドポンプ)64により
液体燃料(軽油、灯油等)が供給されるようになってい
る。そして、燃料供給パイプ63の先端の開口端から液
体燃料が加熱部61aの根元部に供給されるようになっ
ている。
【0022】燃焼空気用送風機7は、上記主燃焼室4の
主混合筒41部分における下方部位に配設されており、
遠心式送風ファン71と、その駆動用モータ72とを有
している。空気取り入れ口73から吸入した空気を送風
ファン71により、旋回流発生器(スワーラ)74側へ
送風するものである。この旋回流発生器74は、前述し
た空気供給パイプ43の入口部に配設され、このパイプ
43内に流入する燃焼空気に旋回流を与えるものであ
る。また、旋回流発生器74部に供給された燃焼空気の
一部は分岐されて、空気通路75を通って、主混合筒4
1に開けられた空気穴41aより直接、主混合筒41内
へ流入するようになっている。
主混合筒41部分における下方部位に配設されており、
遠心式送風ファン71と、その駆動用モータ72とを有
している。空気取り入れ口73から吸入した空気を送風
ファン71により、旋回流発生器(スワーラ)74側へ
送風するものである。この旋回流発生器74は、前述し
た空気供給パイプ43の入口部に配設され、このパイプ
43内に流入する燃焼空気に旋回流を与えるものであ
る。また、旋回流発生器74部に供給された燃焼空気の
一部は分岐されて、空気通路75を通って、主混合筒4
1に開けられた空気穴41aより直接、主混合筒41内
へ流入するようになっている。
【0023】さらに、旋回流発生器74部に供給された
燃焼空気の一部は分岐されて、空気通路76を通って、
副混合筒51に開けられた複数の空気穴51aより副混
合筒51内へ流入するようになっている。ここで、この
複数の空気穴51aは、本例ては、副混合筒51の壁面
に4箇所、円周面接線方向に開口している。このよう
に、複数の空気穴51aを副混合筒51壁面の円周面接
線方向に開口させる理由は、副混合筒51内に燃焼空気
の旋回流を形成するためである。
燃焼空気の一部は分岐されて、空気通路76を通って、
副混合筒51に開けられた複数の空気穴51aより副混
合筒51内へ流入するようになっている。ここで、この
複数の空気穴51aは、本例ては、副混合筒51の壁面
に4箇所、円周面接線方向に開口している。このよう
に、複数の空気穴51aを副混合筒51壁面の円周面接
線方向に開口させる理由は、副混合筒51内に燃焼空気
の旋回流を形成するためである。
【0024】なお、本実施例では、グロープラグボス部
62に副混合筒51および副燃焼室52が一体に形成さ
れている。送風機7により送風される燃焼空気は、その
80%程度を空気供給パイプ43へ供給し、そして空気
通路75と空気通路76へそれぞれ10%ずつ程度供給
するように配分される。
62に副混合筒51および副燃焼室52が一体に形成さ
れている。送風機7により送風される燃焼空気は、その
80%程度を空気供給パイプ43へ供給し、そして空気
通路75と空気通路76へそれぞれ10%ずつ程度供給
するように配分される。
【0025】主燃焼室4の主燃焼筒42を通過した燃焼
ガスは、主燃焼筒42の下流端(図1の右端部)でUタ
ーンして、主燃焼筒42の外周面側に円筒状に形成され
た排気通路46を通って排気口47から外部へ排出され
るようになっている。燃焼ガスと水とを熱交換する熱交
換器8は、上記円筒状の排気通路46のさらに外周側に
円筒状に形成されており、この熱交換器8内の空間(水
通路)に温水を循環する水ポンプ3は、主燃焼筒42の
下方部に配設されている。この水ポンプ3は、ポンプ部
31と駆動用モータ32から構成されており、ポンプ部
31の作動により、図1右側端部に位置する温水入口3
3から温水を吸入し、熱交換器8の温水入口部81に温
水を供給する。
ガスは、主燃焼筒42の下流端(図1の右端部)でUタ
ーンして、主燃焼筒42の外周面側に円筒状に形成され
た排気通路46を通って排気口47から外部へ排出され
るようになっている。燃焼ガスと水とを熱交換する熱交
換器8は、上記円筒状の排気通路46のさらに外周側に
円筒状に形成されており、この熱交換器8内の空間(水
通路)に温水を循環する水ポンプ3は、主燃焼筒42の
下方部に配設されている。この水ポンプ3は、ポンプ部
31と駆動用モータ32から構成されており、ポンプ部
31の作動により、図1右側端部に位置する温水入口3
3から温水を吸入し、熱交換器8の温水入口部81に温
水を供給する。
【0026】熱交換器8内の温水通路82は、螺旋状突
起82aにより螺旋状に形成されており、そのためこの
温水通路82内を温水が図1の右側から左側へ螺旋状に
流れるようになっている。また、熱交換器8は前記排気
通路46内へ突出するように配設された板状のフィン8
2bを介して燃焼ガスと熱交換して温水が加熱される。
熱交換器8において、図1左側端部に温水出口83が配
設されており、この温水出口83から温水が外部へ流出
し、図2の車室内暖房用のヒータユニット2へ向かうよ
うになっている。
起82aにより螺旋状に形成されており、そのためこの
温水通路82内を温水が図1の右側から左側へ螺旋状に
流れるようになっている。また、熱交換器8は前記排気
通路46内へ突出するように配設された板状のフィン8
2bを介して燃焼ガスと熱交換して温水が加熱される。
熱交換器8において、図1左側端部に温水出口83が配
設されており、この温水出口83から温水が外部へ流出
し、図2の車室内暖房用のヒータユニット2へ向かうよ
うになっている。
【0027】9は主混合筒41における炎の有無を検知
するフレームセンサで、フォトダイオードよりなる。1
0は熱交換器8の温水入口部81に配設された温水温度
センサで、熱交換器8に流入する温水の温度を検出して
燃焼量(燃焼負荷)を制御するものであり、サーミスタ
よりなる。11は空焚き防止用(過熱防止用)サーモス
タットで、熱交換器8の外表面側に配設されて熱交換器
8の外表面温度を検知してスイッチを開閉するものであ
る。
するフレームセンサで、フォトダイオードよりなる。1
0は熱交換器8の温水入口部81に配設された温水温度
センサで、熱交換器8に流入する温水の温度を検出して
燃焼量(燃焼負荷)を制御するものであり、サーミスタ
よりなる。11は空焚き防止用(過熱防止用)サーモス
タットで、熱交換器8の外表面側に配設されて熱交換器
8の外表面温度を検知してスイッチを開閉するものであ
る。
【0028】12はステンレスのような耐熱金属を金網
の塊状に形成した燃料蒸発体(ウイック)で、前述した
副混合筒51、副燃焼室52、および主混合筒41の内
周壁面に配設されている。図3は電気制御の概略構成を
示すブロック図であり、13は電気制御装置、14は車
両用暖房装置の運転スイッチ、15は車室内暖房用ヒー
タユニット2の送風機2aの作動オン/オフと送風機2
aの速度切替用のヒータファンスイッチである。16は
運転表示灯である。
の塊状に形成した燃料蒸発体(ウイック)で、前述した
副混合筒51、副燃焼室52、および主混合筒41の内
周壁面に配設されている。図3は電気制御の概略構成を
示すブロック図であり、13は電気制御装置、14は車
両用暖房装置の運転スイッチ、15は車室内暖房用ヒー
タユニット2の送風機2aの作動オン/オフと送風機2
aの速度切替用のヒータファンスイッチである。16は
運転表示灯である。
【0029】次に、上記構成において本実施例の作動を
説明する。図4は運転スイッチ14の投入(ON)後の
経過時間tに対する各機器の作動推移を示すタイミング
チャートであって、運転スイッチ14の投入により運転
表示灯16が点滅し、同時にグロープラグ61および水
ポンプ3に通電される。グロープラグ61が所定時間
(例えば、20秒程度)の予熱を行った後、燃焼空気用
送風機7に通電され、この送風機7が始動する。また、
これとほぼ同時に、燃料ポンプ64に通電され、燃料の
供給を開始するので、グロープラグボス部62内に燃料
が供給され、燃料と空気の混合気が着火され、燃焼を開
始する。
説明する。図4は運転スイッチ14の投入(ON)後の
経過時間tに対する各機器の作動推移を示すタイミング
チャートであって、運転スイッチ14の投入により運転
表示灯16が点滅し、同時にグロープラグ61および水
ポンプ3に通電される。グロープラグ61が所定時間
(例えば、20秒程度)の予熱を行った後、燃焼空気用
送風機7に通電され、この送風機7が始動する。また、
これとほぼ同時に、燃料ポンプ64に通電され、燃料の
供給を開始するので、グロープラグボス部62内に燃料
が供給され、燃料と空気の混合気が着火され、燃焼を開
始する。
【0030】着火と同時に、フレームセンサ9が、燃焼
の炎を検知し、所定時間(例えば、35秒程度)経過後
にグロープラグ61への通電を遮断し、これ以後、定常
燃焼状態に入る。また、このとき暖房用送風機2aが始
動するとともに、運転表示灯16が連続点灯する。上記
定常燃焼状態においては、熱交換器8の温水入口部81
に配設された温水温度センサ10により検知される温水
温度に応じて、燃焼装置の燃焼量(燃焼負荷)のHI−
LOの自動切替が行われる。
の炎を検知し、所定時間(例えば、35秒程度)経過後
にグロープラグ61への通電を遮断し、これ以後、定常
燃焼状態に入る。また、このとき暖房用送風機2aが始
動するとともに、運転表示灯16が連続点灯する。上記
定常燃焼状態においては、熱交換器8の温水入口部81
に配設された温水温度センサ10により検知される温水
温度に応じて、燃焼装置の燃焼量(燃焼負荷)のHI−
LOの自動切替が行われる。
【0031】すなわち、温度センサ10の検知温度が上
限設定温度(例えば、80°C)に到達すると、燃料ポ
ンプ64および燃焼空気用送風機7がともに低速(L
O)運転となり、燃焼装置はLO燃焼量による燃焼作動
を行う。そして、このLO燃焼量による燃焼作動が継続
されて、温度センサ10の検知温度が下限設定温度(例
えば、70°C)まで低下すると、再び、燃料ポンプ6
4および燃焼空気用送風機7がともに高速(HI)運転
となり、燃焼装置はHI燃焼量による燃焼作動を行う。
限設定温度(例えば、80°C)に到達すると、燃料ポ
ンプ64および燃焼空気用送風機7がともに低速(L
O)運転となり、燃焼装置はLO燃焼量による燃焼作動
を行う。そして、このLO燃焼量による燃焼作動が継続
されて、温度センサ10の検知温度が下限設定温度(例
えば、70°C)まで低下すると、再び、燃料ポンプ6
4および燃焼空気用送風機7がともに高速(HI)運転
となり、燃焼装置はHI燃焼量による燃焼作動を行う。
【0032】このように、燃焼装置の燃焼量(燃焼負
荷)をHI−LOの2段階で自動切替することにより、
温水温度が所定範囲内に自動制御される。そして、ヒー
タユニット2においては、送風機2aの送風空気を水ポ
ンプ3により循環してくる温水と熱交換して加熱し、そ
の加熱空気を車室内へ吹き出して、車室内の暖房を行
う。
荷)をHI−LOの2段階で自動切替することにより、
温水温度が所定範囲内に自動制御される。そして、ヒー
タユニット2においては、送風機2aの送風空気を水ポ
ンプ3により循環してくる温水と熱交換して加熱し、そ
の加熱空気を車室内へ吹き出して、車室内の暖房を行
う。
【0033】暖房装置の運転停止のために、運転スイッ
チ14をオフすると、燃料ポンプ64を停止し、その
後、所定時間(例えば、20秒間)の間、燃焼空気用送
風機7および水ポンプ3の作動を継続して掃気運転(ポ
ストパージ)を行い、その後に燃焼空気用送風機7およ
び水ポンプ3の作動を停止する。なお、燃焼装置がLO
燃焼量による燃焼作動を行っても、ヒータユニット2側
での放熱量が小さいため、温度センサ10の検知温度が
上限設定温度に到達したときは、上記運転スイッチ14
のオフ時と同様の掃気運転(ポストパージ)を行った後
に、LO燃焼量による燃焼作動を再開する。
チ14をオフすると、燃料ポンプ64を停止し、その
後、所定時間(例えば、20秒間)の間、燃焼空気用送
風機7および水ポンプ3の作動を継続して掃気運転(ポ
ストパージ)を行い、その後に燃焼空気用送風機7およ
び水ポンプ3の作動を停止する。なお、燃焼装置がLO
燃焼量による燃焼作動を行っても、ヒータユニット2側
での放熱量が小さいため、温度センサ10の検知温度が
上限設定温度に到達したときは、上記運転スイッチ14
のオフ時と同様の掃気運転(ポストパージ)を行った後
に、LO燃焼量による燃焼作動を再開する。
【0034】暖房装置全体としての作動の概要は上述の
通りであるが、燃焼装置の燃焼作動のオン、オフを減ら
すためには、LO燃焼量よりさらに一段と燃焼量が小さ
い最小燃焼量(ULO燃焼量)による燃焼作動を設定す
ることが有用であり、次にこの最小燃焼量(ULO燃焼
量)による燃焼作動について、具体的に詳しく述べる。
通りであるが、燃焼装置の燃焼作動のオン、オフを減ら
すためには、LO燃焼量よりさらに一段と燃焼量が小さ
い最小燃焼量(ULO燃焼量)による燃焼作動を設定す
ることが有用であり、次にこの最小燃焼量(ULO燃焼
量)による燃焼作動について、具体的に詳しく述べる。
【0035】この最小燃焼量(ULO燃焼量)時には、
燃料流量をHI燃焼量時の1/15〜1/20程度の微
小量に設定する。すなわち、燃料ポンプ64の回転数を
この微小燃料量に対応した回転数まで下げる。一方、燃
焼空気量は、複数の空気穴51aより副混合筒51内へ
流入する空気流量(燃焼空気用送風機7の送風空気量−
主混合筒41へ直接流入する空気量)が適正空気過剰率
(1.3〜2.0程度)となる量に設定する。
燃料流量をHI燃焼量時の1/15〜1/20程度の微
小量に設定する。すなわち、燃料ポンプ64の回転数を
この微小燃料量に対応した回転数まで下げる。一方、燃
焼空気量は、複数の空気穴51aより副混合筒51内へ
流入する空気流量(燃焼空気用送風機7の送風空気量−
主混合筒41へ直接流入する空気量)が適正空気過剰率
(1.3〜2.0程度)となる量に設定する。
【0036】このように、最小燃焼量(ULO燃焼量)
時には、燃費が微小であるため、燃焼は副燃焼筒52内
で完了することになる。この場合、副混合筒51および
副燃焼筒52は、主混合筒41および主燃焼筒42から
独立に設置しているので、副混合筒51および副燃焼筒
52の容積を、最小燃焼量(ULO燃焼量)時の燃焼に
適合した小さなものに設定できる。
時には、燃費が微小であるため、燃焼は副燃焼筒52内
で完了することになる。この場合、副混合筒51および
副燃焼筒52は、主混合筒41および主燃焼筒42から
独立に設置しているので、副混合筒51および副燃焼筒
52の容積を、最小燃焼量(ULO燃焼量)時の燃焼に
適合した小さなものに設定できる。
【0037】換言すれば、副混合筒51および副燃焼筒
52の容積を、主混合筒41および主燃焼筒42に比し
て大幅に小さく設定できる。したがって、副混合筒51
および副燃焼筒52内で、燃料と空気の良好な混合状態
を維持でき、局所的な空気過剰や燃料過剰が発生するこ
とがない。しかも、副混合筒51に対して副燃焼筒52
の容積を急拡大して、燃焼空気が副混合筒51から副燃
焼筒52に流入すると、燃焼空気の流れ速度が急低下す
るようにしてあり、この容積急拡大形状によって、炎を
保持する保炎作用が得られる。また、副燃焼筒52内に
は、燃焼空気供給パイプ43が設置されていないので、
このパイプ43に炎が触れて冷却されたり、このパイプ
43からの吹出空気により炎が吹き消されるといった不
具合も発生しない。
52の容積を、主混合筒41および主燃焼筒42に比し
て大幅に小さく設定できる。したがって、副混合筒51
および副燃焼筒52内で、燃料と空気の良好な混合状態
を維持でき、局所的な空気過剰や燃料過剰が発生するこ
とがない。しかも、副混合筒51に対して副燃焼筒52
の容積を急拡大して、燃焼空気が副混合筒51から副燃
焼筒52に流入すると、燃焼空気の流れ速度が急低下す
るようにしてあり、この容積急拡大形状によって、炎を
保持する保炎作用が得られる。また、副燃焼筒52内に
は、燃焼空気供給パイプ43が設置されていないので、
このパイプ43に炎が触れて冷却されたり、このパイプ
43からの吹出空気により炎が吹き消されるといった不
具合も発生しない。
【0038】そのため、燃料流量をHI燃焼量時の1/
15〜1/20程度の微小量に設定した最小燃焼量(U
LO燃焼量)時においても、燃焼状態の悪化を招くこと
なく、良好な燃焼を維持できる。そして、燃焼量(燃焼
負荷)を最小量(ULO)とすることにより、燃焼温度
の上昇を抑制するとともに、副燃焼筒52内で燃焼を完
了した燃焼ガスは、主混合筒41において燃料供給パイ
プ43のスリット44および空気穴41aから供給され
る燃焼空気(低温外気)と混合されるため、その温度が
低下する。このため、車室内暖房用ヒータユニット2に
おいて暖房用送風機2aの速度が低速(LO)に設定さ
れ、ヒータユニット2での放熱量が小となっても、温水
温度の上昇を抑制して、燃焼装置の過熱防止のための自
動停止を防止できる。
15〜1/20程度の微小量に設定した最小燃焼量(U
LO燃焼量)時においても、燃焼状態の悪化を招くこと
なく、良好な燃焼を維持できる。そして、燃焼量(燃焼
負荷)を最小量(ULO)とすることにより、燃焼温度
の上昇を抑制するとともに、副燃焼筒52内で燃焼を完
了した燃焼ガスは、主混合筒41において燃料供給パイ
プ43のスリット44および空気穴41aから供給され
る燃焼空気(低温外気)と混合されるため、その温度が
低下する。このため、車室内暖房用ヒータユニット2に
おいて暖房用送風機2aの速度が低速(LO)に設定さ
れ、ヒータユニット2での放熱量が小となっても、温水
温度の上昇を抑制して、燃焼装置の過熱防止のための自
動停止を防止できる。
【0039】従って、最小燃焼量(ULO燃焼量)によ
る燃焼を継続して、種火の状態で火炎を維持できるの
で、暖房能力の増加が必要となった際には、燃焼量の大
きいLO燃焼量、HI燃焼量への燃焼モードの移行をス
ムーズに行うことができる。なお、本発明は上述の実施
例に限定されることなく、種々変形可能であり、上述の
実施例では熱交換器8において、燃焼ガスと水(熱媒
体)とを熱交換して、水を加熱するようにした温水式の
構成としているが、熱交換器8において水でなく、車室
内暖房用の空気(熱媒体)を燃焼ガスにより直接加熱す
る温気式の構成としてもよい。
る燃焼を継続して、種火の状態で火炎を維持できるの
で、暖房能力の増加が必要となった際には、燃焼量の大
きいLO燃焼量、HI燃焼量への燃焼モードの移行をス
ムーズに行うことができる。なお、本発明は上述の実施
例に限定されることなく、種々変形可能であり、上述の
実施例では熱交換器8において、燃焼ガスと水(熱媒
体)とを熱交換して、水を加熱するようにした温水式の
構成としているが、熱交換器8において水でなく、車室
内暖房用の空気(熱媒体)を燃焼ガスにより直接加熱す
る温気式の構成としてもよい。
【0040】また、上述の実施例では、副混合筒51に
対して副燃焼筒52の内径(容積)を急拡大して、副燃
焼筒52に流入する燃焼空気の流れ速度を急低下させる
ことにより保炎作用を得るようにしているが、副混合筒
51および副燃焼筒52の内径を同一径として、この両
者51、52の間に、これらの内径より充分小さい絞り
穴を持った絞り板(保炎板)を設置して、保炎作用を得
るようにしてもよい。
対して副燃焼筒52の内径(容積)を急拡大して、副燃
焼筒52に流入する燃焼空気の流れ速度を急低下させる
ことにより保炎作用を得るようにしているが、副混合筒
51および副燃焼筒52の内径を同一径として、この両
者51、52の間に、これらの内径より充分小さい絞り
穴を持った絞り板(保炎板)を設置して、保炎作用を得
るようにしてもよい。
【0041】また、上述の実施例では、電気自動車用暖
房装置について説明したが、本発明は空冷式エンジンを
搭載した自動車の暖房装置に適用してもよい。また、本
発明は、自動車用暖房装置に限らず、種々な用途の液体
燃料燃焼装置に広く適用可能である。
房装置について説明したが、本発明は空冷式エンジンを
搭載した自動車の暖房装置に適用してもよい。また、本
発明は、自動車用暖房装置に限らず、種々な用途の液体
燃料燃焼装置に広く適用可能である。
【図1】本発明の一実施例を示す液体燃料燃焼装置の断
面図である。
面図である。
【図2】本発明装置を適用した電気自動車用暖房装置の
全体システム図である。
全体システム図である。
【図3】本発明の一実施例における電気制御ブロック図
である。
である。
【図4】本発明の一実施例の作動を示すタイミングチャ
ートである。
ートである。
【符号の説明】 3…水ポンプ、4…主燃焼室、5…副燃焼室、51…副
混合筒、52…副燃焼筒、6…着火装置、63…燃料供
給パイプ、7…燃焼空気用送風機、8…熱交換器。
混合筒、52…副燃焼筒、6…着火装置、63…燃料供
給パイプ、7…燃焼空気用送風機、8…熱交換器。
Claims (3)
- 【請求項1】 液体燃料を供給する燃料供給手段と、 燃焼空気を供給する空気供給手段と、 前記液体燃料と前記燃焼空気を混合し燃焼させる燃焼室
と、 前記液体燃料と前記燃焼空気の混合気に着火する着火装
置と、 前記燃焼室で燃焼した燃焼ガスと熱媒体とを熱交換する
熱交換器とを備える液体燃料燃焼装置において、 前記燃焼室として、前記混合気の上流側に位置する副燃
焼室、およびこの副燃焼室の下流側に位置する主燃焼室
とを備え、 前記副燃焼室は前記主燃焼室より容積が小さくなるよう
に構成されており、 前記着火装置は前記副燃焼室内の混合気を着火するよう
に配設されており、 前記副燃焼室には、前記着火装置により着火された炎を
保持する保炎部が形成されていることを特徴とする液体
燃料燃焼装置。 - 【請求項2】 前記副燃焼室には、前記液体燃料と前記
燃焼空気を混合させる副混合筒と、この副混合筒で混合
した液体燃料と燃焼空気の混合気を燃焼させる副燃焼筒
が備えられており、 前記副混合筒に対して前記副燃焼筒の容積を急拡大する
ことにより前記保炎部が形成されていることを特徴とす
る請求項1に記載の液体燃料燃焼装置。 - 【請求項3】 前記副混合筒には、前記燃焼空気を旋回
状に流入させる空気穴、前記燃料供給手段の燃料供給パ
イプ、および前記着火装置が備えられており、 前記副混合筒内で、前記混合気の着火が行われるように
したことを特徴とする請求項1または2に記載の液体燃
料燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10567795A JPH08303721A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 液体燃料燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10567795A JPH08303721A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 液体燃料燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303721A true JPH08303721A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14414071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10567795A Pending JPH08303721A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 液体燃料燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08303721A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1142929A (ja) * | 1997-07-29 | 1999-02-16 | Honda Motor Co Ltd | 車両用燃焼式ヒータ |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10567795A patent/JPH08303721A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1142929A (ja) * | 1997-07-29 | 1999-02-16 | Honda Motor Co Ltd | 車両用燃焼式ヒータ |
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