JPH0886436A - 燃焼式ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプ構造の複雑化等を招くことなく、エア
ポンプの回転異常を確実かつ速やかに検出する。 【構成】 バーナ２に燃料を供給する燃料供給手段３
と、供給燃料量に応じた燃焼空気をバーナ２に供給す
る、モータ４３を含む空気供給手段４と、モータ４３の
電圧および電流を検出する電圧電流検出回路６３と、検
出された上記電圧と電流が、予め定めた電圧と電流の相
関関係から一定量以上ずれた時に空気供給手段４および
燃料供給手段３の作動を停止せしめる制御装置６とを有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃焼式ヒータに関し、特
にエアポンプ等の回転異常を検出して、不完全燃焼等の
発生を未然に防止できる燃焼式ヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】燃焼式ヒータはエンジン燃料の一部をバ
ーナで燃焼せしめて、車室内の放熱器への供給水を加熱
するもので、エンジン冷却水温が十分上昇するまでの間
の補助ヒータとして使用される。

【０００３】かかる燃焼式ヒータのバーナでは、供給さ
れた燃料を気化してこれを燃焼空気（以下、単にエアと
いう）と混合し、この混合気をヒータやグロープラグで
着火し燃焼せしめている。

【０００４】図７には従来の燃焼式ヒータの一例を示
し、放熱器への流体流路１３を形成したハウジング１内
にはバーナ２が配設してある。バーナ２の混合筒２１の
閉鎖端部にはセラミックファイバーを板状に成形した板
状気化部材５１が筒内を横切るように設けられ、この気
化部材５１に燃料供給管３３の開口が接触している。燃
料供給管３３にはタンク３１内の燃料ポンプ３２より燃
料が供給されており、気化部材５１に至った燃料は毛細
管現象により広く気化部材５１全体に拡散する。気化部
材５１は近接して設けたグロープラグ５２により加熱さ
れており、気化部材５１から蒸発気化した燃料は、エア
導入孔２１１より混合筒２１内へ導入されたエアと混合
して着火し燃焼する。

【０００５】エアは、上記バーナ混合筒２１を内設した
ハウジング半容器体１１の、その上壁に開口するエア供
給管４１よりハウジング１内へ流入する。混合筒２１内
で気化燃料と混合し燃焼筒２２内で燃焼したエアは、排
気ガスとなって上記半容器体１１の下壁に開口する排気
口１５より流出する。

【０００６】上記エア供給管４１には途中にエアポンプ
４２が設けてあり、該エアポンプ４２は付設のモータ４
３により駆動される。モータ４３は制御装置６内の電源
回路６２を介して、所望の暖房能力を得るべくＣＰＵ６
１からのデューティパルス出力により回転制御される。
燃料ポンプ３２も付設のモータが上記モータ４３と同様
にＣＰＵ６１により回転制御されるが、図示を省略す
る。

【０００７】なお、気化部材を使用した燃焼式ヒータは
例えば特開平１−２６２２１４号公報、特開平４−７３
５０３号公報、特開平４−２１４１０５号公報、ＵＳＰ
４，５３８，９８５号等に示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モータ４３
のロック、あるいはエア供給管４１や排気口１５に接続
される排気管に雪や異物が詰まってエア供給量が減少す
ると、燃料リッチとなって不完全燃焼や失火を生じ、Ｈ
Ｃや一酸化炭素の排出量が多くなる。

【０００９】そこで従来はエアポンプ４２の回転軸にホ
ール素子や光ピックアップ等の回転数検出器４４を取り
付けて、これより出力される回転数信号をＣＰＵ６１で
カウントし、図８に示す如き処理手順で、ポンプ回転数
が設定値よりずれた場合には異常としてバーナの燃焼を
停止している。すなわち、図において、ステップ２０１
でエアポンプの回転数を検出し、設定値からずれている
か確認する（ステップ２０２）。ずれていなければバー
ナの燃焼を継続し（ステップ２０３）、ずれている場合
にはバーナの燃焼を停止するとともに異常を表示する
（ステップ２０４，２０５）。

【００１０】しかし、かかる従来の燃焼式ヒータでは、
エアポンプに回転数検出器を取り付ける必要があるた
め、その構造が大型かつ複雑化するという問題がある。

【００１１】そこで、本発明はかかる課題を解決するも
ので、ポンプ構造の複雑化等を招くことなく、エア供給
用モータの回転異常を確実かつ速やかに検出して、不完
全燃焼等の発生を未然に防止できる燃焼式ヒータを提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成で
は、流体流路１３を設けたハウジング１内に、供給され
た流体を加熱するバーナ２を配設した燃焼式ヒータにお
いて、上記バーナ２に燃料を供給する燃料供給手段３
と、供給燃料量に応じた燃焼空気を上記バーナ２に供給
する、モータ４３を含む空気供給手段４と、上記モータ
４３の電圧を検出する電圧検出手段６３と、上記モータ
４３の電流を検出する電流検出手段６３と、検出された
上記電圧と電流が、予め定めた電圧と電流の相関関係か
ら一定量以上ずれた時に上記空気供給手段４および上記
燃料供給手段３の作動を停止せしめる作動停止手段６と
を具備している。

【００１３】本発明の第２の構成では、上記電圧検出手
段と上記電流検出手段を一体の電気回路６３により構成
する。

【００１４】本発明の第３の構成では、上記作動停止手
段は、所定のプログラムに従って作動する中央演算処理
装置６１により構成され、該中央演算処理装置６１と上
記電気回路６３とを制御装置６内に一体に構成する。

【００１５】本発明の第４の構成では、上記燃料供給手
段は燃料ポンプ３２を有しており、上記作動停止手段
は、上記燃料ポンプ３２および空気供給手段４の上記モ
ータ４３への作動停止信号を出力するように設定されて
いる。

【００１６】

【作用】上記第１〜第４の構成において、モータロック
等によりその回転数が低下すると、モータの電圧と電流
の関係が、正常回転時に予め定めた電圧と電流の相関関
係からずれる。しかして、このずれ量が一定以上となっ
た時に空気供給手段および燃料供給手段の作動を停止す
れば、不完全燃焼等の発生を未然に防止することができ
る。

【００１７】かかる構成によれば、エアポンプ等に従来
の如き回転検出器を設ける必要がないから、ポンプ構造
の複雑化や大型化を避けることができる。

【００１８】

【実施例１】図１において、燃焼式ヒータのハウジング
１は、左右一対の半容器体１１，１２を互いの開口縁で
仕切板１４を挟んで衝合したもので、ハウジング１の半
容器体１１部分には上壁と下壁にそれぞれ給気口１６と
排気口１５が形成され、半容器体１２部分には壁内に流
体流路１３が形成されて上壁と下壁に設けた熱伝達媒体
としての水の流入口１７と流出口１８に通じている。

【００１９】上記ハウジング１内には中心にバーナ２が
配設され、該バーナ２の燃焼筒は仕切板１４の表裏にそ
れぞれ突設された混合筒２１と燃焼筒２２より構成され
ている。燃焼筒２２は大径の円筒体で、仕切板１４の貫
通孔１４２により上記排気口１５と通じる半容器体１２
の内空間に突出している。一方、混合筒２１はやや小径
の円筒体で、給気口１６と通じる半容器体１１の内空間
に突出し、その突出端部には筒内を横切って板状の気化
部材５１が設けてある。そして、この気化部材５１に近
接して筒端壁との間にグロープラグ５２が設けてある。
混合筒２１と燃焼筒２２は、仕切板１４の中心に設けた
開口１４１により互いに連通している。

【００２０】半容器体１１の端壁にはこれを貫通して燃
料供給手段３を構成する燃料供給管３３が設けてあり、
その先端は混合筒２１の端壁を貫通して筒内に設けた上
記気化部材５１の板面に接触している。燃料供給管３３
はタンク３１内に設けた燃料ポンプ３２に至っており、
また上記混合筒２１の筒壁には多数のエア導入孔２１１
が設けてある。

【００２１】吸気口１６に接続されるエア供給管４１に
は空気供給手段４を構成するエアポンプ４２が設けられ
てモータ４３により回転駆動され、該モータ４３は制御
装置６からのデューティパルス出力により回転制御され
る。制御装置６内には上記モータ４３と電源回路６２と
の間に詳細を後述する電圧電流検出回路６３が設けてあ
り、その検出信号が中央演算処理装置（ＣＰＵ）６１に
入力している。なお、燃料ポンプ３２も上記制御装置６
からの出力により回転制御される。

【００２２】上記電圧電流検出回路６３の詳細を図２に
示す。図において、電源回路６２（図１）より至ったモ
ータ４３への給電線４５には分圧抵抗６３１，６３２が
接続され、分圧されたモータ電圧はコンデンサ６３３で
平滑されて、バッファアンプ６３４を経て電圧信号とし
てＣＰＵ６１に入力している。また、上記給電線４５に
はモータ４３と直列に電流検出抵抗６３５が接続され、
電流信号は抵抗６３６とコンデンサ６３７で平滑された
後、バッファアンプ６３８で増幅されてＣＰＵ６１に入
力している。なお、図中、４６は逆電圧カット用のダイ
オードである。

【００２３】上記構成の燃焼式ヒータにおいて、着火時
には、グロープラグ５２への通電を行い、その表面温度
を着火可能な温度にまで上昇させる。その後、燃料ポン
プ３２を起動して燃料を供給するとともに、エアポンプ
４２を作動させて吸気口１６より供給燃料量に応じたエ
アを供給する。燃料はグロープラグ５２表面付近で気化
し、供給されたエアと混合して燃焼を開始する。火炎は
燃焼筒２２の開口２２２より噴出し、流体流路１３を流
れる水が加熱されて、温水が車室内に設けた放熱器に供
給されて暖房がなされる。

【００２４】ところで、モータロックやエア供給管への
雪詰まり等の異常を生じていない場合、バーナ２への供
給エア量Ｑ、すなわちエアポンプ４２の回転数Ｒと、モ
ータ電圧Ｖおよびモータ電流Ａとの関係は、図３に示す
如く、所定の回転数Ｒ1 に対してそれぞれＶ1 ，Ａ1 と
一義的に定まる。そこで、この電圧Ｖと電流Ａの相関関
係を予めマップとして記憶しておく。

【００２５】そして、ＣＰＵ６１はヒータの作動中、図
４に示す手順でエアポンプ４２（すなわちモータ４３）
の電圧、電流の監視を行う。すなわち、ステップ１０１
でモータ４３の電圧と電流の検出を行い、ステップ１０
２で両者が予めマップに記憶した相関値からずれている
か確認する。相関値からのずれ量が一定範囲内にあれ
ば、モータロック等を生じていないものとしてバーナ２
の燃焼を継続する（ステップ１０３）。一方、上記ステ
ップ１０２において、ずれ量が一定範囲を越えている場
合にはモータロック等を生じたものとして燃料ポンプ３
２およびエアポンプ４２を止めバーナ２の燃焼を停止す
るとともに（ステップ１０４）、異常を表示する（ステ
ップ１０５）。

【００２６】かくして、本実施例によれば、エアポンプ
に回転数検出器を設けることなく、モータ電圧と電流を
検出することによりエアポンプの回転異常を検出できる
から、エアポンプの構造の複雑化と大型化を避けること
ができる。

【００２７】

【実施例２】本発明は図５に示す車室内への空気を直接
加熱する構造の燃焼式ヒータにも適用することができ
る。すなわち、図において、ハウジング１内には一端の
車室内空気の吸気口１９より他端が送気口２０に至る流
体（空気）流路２１が形成され、空気流路２１内への空
気の取り込みは吸気口１９に設けたファン４７によりな
される。

【００２８】ハウジング１内には隔壁に囲まれてバーナ
２が設けてあり、エア吸入口１６と排気口１５がハウジ
ング１下方へ開口している。バーナ２自体の構造は上記
実施例１のものと実質的に同一であり、かかるバーナ２
へのエア供給はファン４８によりなされる。上記両ファ
ン４７，４８は共通のモータ４３により回転駆動され、
該モータ４３は制御装置６からの出力により回転制御さ
れる。

【００２９】しかして、制御装置６内の電圧電流検出回
路６３で上記モータ４３の電圧および電流を検出するこ
とにより、ファン回転軸に回転数検出器を設けることな
くモータ４３やファン４７，４８の回転異常を判定する
ことができ、エア供給機構の複雑化、大型化が避けられ
る。

【００３０】

【実施例３】電圧電流検出回路は図６に示す構成とする
こともできる。すなわち、給電線４５に電流検出用抵抗
を設けるのに代えて、コイル６３９を設け、コイル６３
９に発生する誘導電流をダイオード６４０で整流し、抵
抗６３６，６４１およびコンデンサ６３７で平滑して電
流信号とする。他の構成は実施例１と同一である。かか
る構成によっても上記各実施例と同様の効果がある。

【００３１】

【発明の効果】以上の如く、本発明の燃焼式ヒータによ
れば、空気供給手段の構成の複雑化や大型化を招くこと
なく、これに使用するモータやエアポンプ、ファン等の
回転異常を確実に検出して、不完全燃焼等の発生を未然
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における燃焼式ヒータの全体
断面図である。

【図２】電圧電流検出回路の回路図である。

【図３】エアポンプ回転数とモータ電圧・電流との関係
を示すグラフである。

【図４】制御装置の処理フローチャートである。

【図５】本発明の実施例２における燃焼式ヒータの全体
断面図である。

【図６】本発明の実施例３における電圧電流検出回路の
回路図である。

【図７】従来例を示す燃焼式ヒータの全体断面図であ
る。

【図８】制御装置の処理フローチャートである。

【符号の説明】

１ ハウジング １３ 流体流路 ２ バーナ ３ 燃料供給手段 ３２ 燃料ポンプ ３３ 燃料供給管 ４ 空気供給手段 ４１ エア供給管 ４２ エアポンプ ４３ モータ ６ 制御装置（作動停止手段） ６１ 中央演算処理装置 ６３ 電圧電流検出回路（電圧検出手段、電流検出手
段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体流路を設けたハウジング内に、該流
   体流路内に供給された流体を加熱するバーナを配設した
   燃焼式ヒータにおいて、上記バーナに燃料を供給する燃
   料供給手段と、供給燃料量に応じた燃焼空気を上記バー
   ナに供給する、モータを含む空気供給手段と、上記モー
   タの電圧を検出する電圧検出手段と、上記モータの電流
   を検出する電流検出手段と、検出された上記電圧と電流
   が、予め定めた電圧と電流の相関関係から一定量以上ず
   れた時に上記空気供給手段および上記燃料供給手段の作
   動を停止せしめる作動停止手段とを具備する燃焼式ヒー
   タ。
2. 【請求項２】 上記電圧検出手段と上記電流検出手段を
   一体の電気回路により構成した請求項１記載の燃焼式ヒ
   ータ。
3. 【請求項３】 上記作動停止手段は、所定のプログラム
   に従って作動する中央演算処理装置により構成され、該
   中央演算処理装置と上記電気回路とを制御装置内に一体
   に構成した請求項２記載の燃焼式ヒータ。
4. 【請求項４】 上記燃料供給手段は燃料ポンプを有して
   おり、上記作動停止手段は、上記燃料ポンプおよび空気
   供給手段の上記モータへの作動停止信号を出力するよう
   に設定されている請求項１ないし３のいずれかに記載の
   燃焼式ヒータ。