JPH0942659A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体燃料燃焼装置において、着火時における
有害排気成分の排出、および燃焼停止後における蒸発燃
料成分の排出を低減する。 【解決手段】 燃料ポンプ６５からの液体燃料が流れる
燃料通路６６、６３ａと、グロープラグボス部６２内の
燃料吸収体１２との接続部に燃料遮断弁６３を設置し、
この燃料遮断弁６３を、燃料ポンプ６５からの燃料供給
圧の上昇により開弁し、燃料供給圧の低下により閉弁さ
せるとともに、この燃料遮断弁６３の弁機構部をグロー
プラグボス部６２内の燃料吸収体１２に隣接して配置す
る。燃料遮断弁６３の閉弁により、燃焼作動停止後は上
記燃料通路６６、６３ａ内の燃料が蒸発して燃焼室４内
へ供給されるのを防止して、燃料着火時に燃料過多によ
る排気ガス有害成分の増大を防止できる。また、消火直
後には、燃焼余熱により蒸発する燃料蒸発成分の増大を
防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体燃料（軽油、灯
油等）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。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車の暖房装置においては、特に
寒冷地では、車載バッテリの容量上の制限から電力消費
を僅少に抑えることが要求される。そのため、暖房装置
として、熱源を電力に依存せず、燃料の燃焼熱を利用し
て暖房を行う燃焼式暖房装置が電気自動車では有効であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、燃焼式暖房装
置はその作動中に排気ガスから有害成分を排出するとと
もに、作動停止後においても、燃焼装置本体中に残存し
ている燃料が燃焼装置本体の余熱により蒸発して有害成
分が外部へ排出されるという問題があった。特に、電気
自動車は排気エミッションによる公害防止のために導入
されるものであるから、上記のごとき排気エミッション
の問題を持った燃焼式暖房装置を搭載することは、電気
自動車の導入目的に相容れないことである。

【０００４】それ故、燃焼式暖房装置を電気自動車に搭
載するためには、燃焼式暖房装置の作動中における排気
ガス有害成分および作動停止後における燃料蒸発成分の
排出を低減することが強く要求されている。本発明は上
記点に鑑みてなされたもので、排気ガス有害成分および
燃料蒸発成分の排出を比較的簡単な構成で、効果的に低
減できる液体燃料燃焼装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【発明の概要】本発明者は、液体燃料燃焼装置における
排気ガス有害成分および燃料蒸発成分の排出原因につい
て、種々実験検討して考察したところ、燃焼室（４）に
液体燃料を供給する燃料通路（６６、６３ａ）内に残存
している液体燃料が、燃焼装置の予熱時および消火直後
の高温時に蒸発して、燃料着火時には燃料過多による排
気ガス有害成分の増大を招き、また消火直後には燃焼余
熱により蒸発した燃料蒸発成分の排出が発生することが
判明した。

【０００６】そこで、本発明では上記検討事項に着目し
て、上記燃料通路（６６、６３ａ）と、燃焼室（４）と
の接続部に、燃焼装置の燃焼作動中には開弁し、燃焼作
動停止時は閉弁する燃料遮断弁（６３）を設置し、この
燃料遮断弁（６３）により、燃焼作動停止後は上記燃料
通路（６６、６３ａ）内の燃料が蒸発して燃焼室（４）
内へ供給されるのを防止するようにしたものである。

【０００７】さらに、請求項２記載の発明では、燃焼室
（４）に液体燃料を吸収し滞留させる燃料吸収体（１
２）が備えられており、燃料通路（６６、６３ａ）は、
前記燃料吸収体（１２）に液体燃料を導入するように配
設されており、燃料遮断弁（６３）は、前記燃料通路
（６６、６３ａ）のうち、前記燃料吸収体（１２）に隣
接する部位に弁機構部（６３ｅ、６３ｆ）を有している
ことを特徴としている。

【０００８】また、請求項３記載の発明では、燃料遮断
弁（６３）は、常時閉弁状態にあり、前記燃料通路（６
６、６３ａ）の燃料圧力が上昇することにより開弁する
ように構成されていることを特徴としている。また、請
求項４記載の発明では、燃料遮断弁（６３）は、ばね手
段（６３ｊ）の付勢力により常時閉弁状態にあり、前記
燃料通路（６６、６３ａ）の燃料圧力が前記ばね手段
（６３ｊ）の付勢力に打ち勝つまで上昇すると開弁する
ように構成されていることを特徴としている。

【０００９】また、請求項５記載の発明では、燃焼室
（４）に燃料吸収体（１２）が備えられており、前記燃
料通路（６６、６３ａ）は、前記燃料吸収体（１２）に
液体燃料を導入するように配設されており、前記燃料遮
断弁（６３）は、前記燃料通路（６６、６３ａ）の一部
（６３ａ）を形成する弁ハウジング（６３ｂ、６３ｃ）
と、この弁ハウジング（６３ｂ、６３ｃ）において前記
燃料吸収体（１２）に隣接するように形成された燃料吐
出口（６３ｄ）と、この燃料吐出口（６３ｄ）の端面に
形成されたシート面（６３ｅ）と、前記弁ハウジング
（６３ｂ、６３ｃ）に対して移動可能に配設され、前記
シート面（６３ｅ）を開閉する弁部（６３ｇ）と、この
弁部（６３ｇ）を所定のばね力にて前記シート面（６３
ｅ）側へ押圧するばね手段（６３ｊ）とを備えているこ
とを特徴としている。

【００１０】さらに、請求項６記載の発明では、請求項
１ないし５のいずれか１つに記載の液体燃料燃焼装置を
用いる暖房装置であって、前記燃焼室（４）で燃焼した
燃焼ガスと暖房用媒体とを熱交換して暖房用媒体を加熱
する熱交換器（５）と、前記暖房用媒体を熱源として室
内を暖房するヒータユニット（２）とを備えることを特
徴としている。

【００１１】請求項１〜６記載の発明では、上記技術的
手段の採用により、燃焼作動停止中（消火直後および予
熱時）に、高温の燃焼室側の熱で蒸発した燃料成分が燃
焼器本体内に流入するのを燃料遮断弁により阻止するこ
とができ、この結果、燃料着火時に、燃料過多による排
気ガス有害成分の増加を効果的に抑制できるとともに、
燃焼作動停止後における蒸発燃料成分の排出も効果的に
低減できる。

【００１２】また、請求項２、５記載の発明では、燃料
遮断弁の弁機構部を燃料吸収体に隣接する部位に配設し
ているから、弁機構部下流側における燃料残存空間を僅
少にすることができ、上記効果をより一層向上できる。
また、請求項３〜５記載の発明では、燃料遮断弁の開閉
を、燃料圧の変化を利用した機械的な簡単な構造で行う
から、低コストで本発明装置を実施できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。 （第１の実施形態）図１〜図４は本発明の一実施例を示
すもので、図１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（暖房用媒体）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。

【００１４】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２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、燃焼室４、熱交
換器５、着火装置６、および燃焼空気用送風機７から構
成されている。

【００１５】以下、上記各構成要素について具体的に説
明する。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混合筒４１
と、この混合筒４１の下流側に接続された燃焼筒４２と
を有している。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、混合筒４１
には、その円周方向に複数の空気供給穴４１ａが開けら
れている。また、混合筒４１と燃焼筒４２との間には、
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。

【００１６】着火装置６およびこれに接続される燃料供
給部は本発明の主要部をなすもので、図３に拡大図示す
るように、燃料着火用グロープラグ６１を有し、このグ
ロープラグ６１は円筒状のグロープラグボス部６２と一
体の取付板６２ｃにねじ止め固定されている。グロープ
ラグ６１には円柱形状の中心支持棒６１ａの外周上に巻
回した電気抵抗体からなる加熱部６１ｂが設けられてい
る。

【００１７】この加熱部６１ｂの表面はセラミック製の
耐熱部材で覆われており、この加熱部６１ｂはグロープ
ラグボス部６２内で同心状に上下方向に配置されてい
る。また、グロープラグボス部６２の内周面には、燃料
吸収体（ウイック）１２が配設されている。この燃料吸
収体１２はステンレスのような耐熱金属を金網の塊状に
形成したもので、液体燃料（軽油、灯油等）を吸収、滞
留させて、液体燃料の蒸発を促進させるものである。

【００１８】グロープラグボス部６２において、グロー
プラグ６１の根元部には、上記燃料吸収体１２に導入さ
れる液体燃料を断続する燃料遮断弁６３が設けられてい
る。この燃料遮断弁６３には、燃料タンク６４から燃料
ポンプ６５により燃料パイプ（燃料通路）６６を介して
液体燃料が導入されるようになっている。 ここで、燃
料ポンプ６５は、ソレノイドポンプのように電気的に作
動するポンプにて構成されており、本例では燃料タンク
６４および燃料ポンプ６５により燃料供給手段が構成さ
れている。

【００１９】燃料遮断弁６３には、燃料ポンプ６５から
の燃料通路６６に接続された燃料通路６３ａを形成する
弁ハウジング６３ｂ、６３ｃが設けられている。この弁
ハウジング６３ｂ、６３ｃは円筒状に成形され、溶接ま
たはネジ止めにより一体に接合されている。なお、燃料
遮断弁６３の構成部品は、すべて耐食性に優れた金属、
例えばステンレス（ＳＵＳ）にて形成されている。

【００２０】上記弁ハウジング６３ｂ、６３ｃにおい
て、グロープラグボス部６２内周面の燃料吸収体１２に
隣接する部位（図３の右端部）には燃料吐出口６３ｄが
設けられている。そして、この燃料吐出口６３ｄの端面
にシート面６３ｅが形成されている。一方、弁ハウジン
グ６３ｂ、６３ｃの内部には、弁体６３ｆが移動可能に
配設されており、この弁体６３ｆの先端に前記シート面
６３ｅよりさらに燃料吐出側に位置してシート面６３ｅ
に対向する弁部６３ｇが一体形成されており、この弁部
６３ｇにより、シート面６３ｅを開閉するようになって
いる。従って、本例では、弁部６３ｇとシート面６３ｅ
とにより、燃料遮断弁６３の弁機構部が構成さている。

【００２１】シート面６３ｅを持つ弁ハウジング６３ｃ
と、弁体６３ｆは、特に、シート面６３ｅおよび弁部６
３ｇの磨耗、傷付き防止のため、本例では、その材質と
して焼き入れをしたＳＵＳ４４０Ｃを用い、他の部品は
ＳＵＳ３０４を用いている。また、シート面６３ｅと弁
部６３ｇの具体的形状として、本例では、シート面６３
ｅを直線的な円錐状傾斜面とし、かつ弁部６３ｇは曲面
状の傾斜面とすることにより、シート面６３ｅと弁部６
３ｇとを、その円周方向の全周において確実に当接させ
て燃料の流れを確実に遮断できるようにしている。

【００２２】弁ハウジング６３ｂ、６３ｃの内部におい
て、弁体６３ｆを安定的に移動させるために、弁体６３
ｆの軸部６３ｈに所定の軸方向寸法を持ったスリット付
き摺動部６３ｉが一体に形成され、このスリット付き摺
動部６３ｉの外周部が弁ハウジング６３ｂ、６３ｃの内
周面を摺動しながら弁体６３ｆが安定的に軸方向に移動
するようになっている。

【００２３】ここで、スリット付き摺動部６３ｉの外周
部と、弁ハウジング６３ｂ、６３ｃの内周面との間のク
リアランスは、小さすぎると、弁体６３ｆの開閉作動を
妨げるため、１０μｍ程度の所定のクリアランスを設定
することが好ましい。また、液体燃料はこのスリット付
き摺動部６３ｉに設けられた複数（図３（ｂ）の図示例
では４個）のスリットを通って燃料吐出口６３ｄ側へ流
れる。

【００２４】また、弁ハウジング６３ｂ内には、弁体６
３ｆを所定のばね力にて前記シート面６３ｅ側へ押圧す
るコイルスプリング（ばね手段）６３ｊが設けられてい
る。このコイルスプリング６３ｊを安定に支持するた
め、図４に示すように、弁体６３ｆのスプリング台座６
３ｋと、弁ハウジング６３ｃの端部に、それぞれコイル
スプリング６３ｊの端部が嵌入されるリング状溝部６３
ｍ、６３ｎが設けられている。

【００２５】コイルスプリング６３ｊのばね定数は、燃
料ポンプ６５の燃料吐出圧を受けて弁体６３ｆが燃料吐
出方向（図３（ａ）の右方向）へ移動して、弁部６３ｇ
がシート面６３ｅより開離するように、燃料吐出圧に対
応して設定する必要があるが、弁部６３ｇのシート面６
３ｅへの着座（閉弁効果）を確実にするために、必要燃
費を確保できる範囲内においてコイルスプリング６３ｊ
のばね定数を可能な限り大きくすることが好ましい。

【００２６】また、弁ハウジング６３ｃの燃料吐出口６
３ｄ側端部は、グロープラグボス部６２の根元部に設け
られた円形の取付穴６２ａに嵌入されて溶接によりグロ
ープラグボス部６２に接合されている。ここで、弁ハウ
ジング６３ｃの燃料吐出口６３ｄ側端部と、グロープラ
グボス部６２の内周面に内張りされた燃料吸収体１２と
の間には、弁体６３ｆの開閉作動を妨げないようにする
ための空間６３ｐが設けられている。この空間６３ｐ
は、弁体６３ｆの閉弁時に、その内部に残存する燃料量
を少なくするため、必要最小限に抑えるよう設計する。

【００２７】燃焼空気用送風機（空気供給手段）７は、
燃焼室４の混合筒４１部分の下方に配設されており、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。この送風機７は、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、前述した空気供給パ
イプ４３の入口部側へ送風するものである。また、送風
機７により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、混合筒４１に開けられた空気穴４
１ａより直接、混合筒４１内へ流入するようになってい
る。

【００２８】さらに、送風機７により供給された燃焼空
気の一部は分岐されて、空気通路７６を通って、グロー
プラグボス部６２に開けられた複数の空気穴６２ｂより
グロープラグボス部６２内へ流入するようになってい
る。なお、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。

【００２９】燃焼室４の燃焼筒４２を通過した燃焼ガス
は、燃焼筒４２の下流端（図２の右端部）でＵターンし
て、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５
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、図１に示す水ポンプ３の作動によ
り、図２右側端部に位置する温水入口３３から温水を吸
入し、熱交換器５の温水入口部５１に温水を供給する。

【００３０】熱交換器５内の温水通路５２は図２の右側
端部の温水入口部５１から温水が流入し、温水が図２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５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５３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５において、図１左側
端部の上方に温水出口５４が配設されており、この温水
出口５４から温水が外部へ流出し、図１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。

【００３１】９は混合筒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。１０
は熱交換器５の温水入口部５１に配設された温水温度セ
ンサで、熱交換器５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。

【００３２】なお、液体燃料を吸収、滞留させるための
燃料吸収体１２は、前述したグロープラグボス部６２の
内周壁面の他に、混合筒４１の内周壁面にも配設されて
いる。図５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２ａ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。

【００３３】次に、上記構成において作動を説明する。
運転スイッチ１４が開放されて、燃焼装置１が停止し、
燃料ポンプ６５が停止しているときは、燃料ポンプ６５
の燃料吐出圧が燃料遮断弁６３の弁体６３ｆに作用して
いないので、弁体６３ｆがコイルスプリング６３ｊのば
ね力により図３の左方向へ移動して、弁部６３ｇがシー
ト面６３ｅに着座している。そのため、燃料遮断弁６３
の燃料吐出口６３ｄは閉塞状態にある。

【００３４】次に、運転スイッチ１４が投入されると、
電気制御装置１３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には、所定時間（例えば、２０秒程度）
通電され、この間、グロープラグ６１の予熱が行われ
る。このとき、燃料遮断弁６３の燃料吐出口６３ｄが、
グロープラグボス部６２内周の燃料吸収体１２に隣接し
た部位にて閉塞状態にあるので、グロープラグ６１の予
熱によりその周囲が高温となっても、空間６３ｐ内の僅
少量の燃料が蒸発するのみである。

【００３５】上記グロープラグ６１の予熱終了後に、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６５に通電さ
れ、燃料の供給を開始する。これにより、燃料ポンプ６
５の燃料吐出圧が燃料遮断弁６３の弁体６３ｆに作用す
るので、弁体６３ｆがコイルスプリング６３ｊのばね力
に抗して、図３の右方向へ移動して、弁部６３ｇがシー
ト面６３ｅから開離する。そのため、燃料遮断弁６３の
燃料吐出口６３ｄが開放状態となり、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グロ
ープラグ６１により着火され、燃焼を開始する。

【００３６】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５の温水入口部５１
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。

【００３７】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６５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
５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。

【００３８】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。

【００３９】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６５が停止する。これ
より、燃料ポンプ６５の燃料吐出圧が燃料遮断弁６３の
弁体６３ｆに作用しなくなるので、弁体６３ｆがコイル
スプリング６３ｊのばね力により図３の左方向へ移動し
て、弁部６３ｇがシート面６３ｅに着座する。そのた
め、燃料遮断弁６３の燃料吐出口６３ｄは再び、閉塞状
態に戻る。

【００４０】また、運転スイッチ１４をオフしてから、
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。

【００４１】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、次に本発明の特徴をなす燃料遮断弁６３
による作用効果について詳述する。燃料遮断弁６３は上
述したように燃焼装置１の燃焼作動中には弁部６３ｇと
シート面６３ｅからなる弁機構部が開弁して燃料吐出口
６３ｄを開放して液体燃料を着火装置６部分を通して燃
焼室４側へ供給する。

【００４２】一方、燃焼装置１の燃焼停止中には液体燃
料供給圧の低下に伴って、上記弁機構部が閉弁して燃料
吐出口６３ｄを閉塞する。ここで、重要なことは、上記
弁機構部がグロープラグボス部６２内周の燃料吸収体１
２に隣接した部位に位置していることである。つまり、
上記弁機構部の閉弁により、燃料吐出口６３ｄが一旦閉
塞した後においては、グロープラグ６１の予熱、および
燃焼停止後の余熱により、燃料通路部分６６、６３ａが
高温になっても、上記弁機構部が燃料吸収体１２に隣接
しているので、空間６３ｐ内の僅少量の燃料が蒸発する
のみであって、燃料通路部分６６、６３ａ内に残留して
いる燃料が蒸発して、グロープラグボス部６２内周の燃
料吸収体１２に過度に吸収されることがない。

【００４３】従って、燃料着火時に、燃料過多に起因す
る排気ガス中の有害成分（主に、炭化水素：ＨＣ）が増
加するのを効果的に抑止できる。同様に、燃焼停止後
に、燃料通路部分６６、６３ａ内に残留している燃料が
蒸発して、大気中に排出される燃料蒸発成分も大幅に低
減できる。因みに、図６に示すような弁構造（逆止弁と
して用いられている汎用の構造）を燃料遮断弁６３とし
て使用したときには、シート面６３ｅ′を開閉するボー
ル状の弁部６３ｇ′の燃料下流側に、コイルスプリング
６３ｊ′を収容する比較的大きな空間６３ｐ′が形成さ
れてしまい、この空間６３ｐ′内に比較的多量の燃料が
残存するので、好ましくない。

【００４４】なお、以上の説明から理解されるように、
特許請求の範囲における燃焼室４の範囲（定義）は燃焼
筒４２、混合筒４１により区画される空間の他に、グロ
ープラグボス部６２の内周に区画される空間を含む全体
を意味している。次に、図７は本発明による効果を示す
実験データであり、縦軸は燃焼排気ガス中に含まれる総
炭化水素量（ＴＨＣ）であり、横軸は燃焼装置の運転開
始（ＯＮ）後の経過時間である。図７の実験データの測
定条件は、外気温度：０°Ｃ、使用燃料：灯油、燃焼装
置の暖房能力：５ＫＷであり、実験の結果、破線で示す
従来装置（燃料遮断弁６３なし）に比して、本発明装置
（燃料遮断弁６３あり）では着火時における総炭化水素
量（ＴＨＣ）を１／２以下に大幅に減少できた。

【００４５】また、燃焼停止直後における燃料蒸発成分
の排出量についても、本発明装置では以下のごとく大幅
に減少できた。実験の測定条件としては、燃焼停止から
５分以内に燃焼装置を測定用の密閉箱体内に収納し、こ
の密閉箱体内に燃焼装置を１時間の間放置した後に、密
閉箱体内に排出された燃料蒸発成分量を測定した。この
時、密閉箱体の周囲温度は４１°Ｃである。

【００４６】実験の結果、従来装置（燃料遮断弁６３な
し）では、実験１回当たり０．００４０ｇの排出量であ
ったのに対し、本発明装置（燃料遮断弁６３あり）では
実験１回当たり０．００１６ｇの排出量に大幅に減少で
きた。 （第２の実施形態）図８は第２の実施形態を示すもの
で、第１の実施形態では、図４に示すように、弁体６３
ｆのスプリング台座６３ｋに溝６３ｍを形成して、この
溝６３ｍにコイルスプリング６３ｊの端部を嵌入するこ
とにより、コイルスプリング６３ｊを支持するようにし
ているが、第２の実施形態ではスプリング台座６３ｋに
コイルスプリング６３ｊの内径より若干小さい小径部６
３ｑを形成し、この小径部６３ｑでコイルスプリング６
３ｊの内径を案内することにより、コイルスプリング６
３ｊを平板状のスプリング台座６３ｋにて安定に支持さ
せるようにしたものである。 （第３の実施形態）図９は第３の実施形態を示すもの
で、第１の実施形態では、図３（ａ）に示すように、弁
体６３ｆのうち、燃料流れＢの前方側部位にスリット付
き摺動部６３ｉを、燃料流れＢの後方側部位にコイルス
プリング６３ｊを、それぞれ配設しているが、第３の実
施形態では、これとは逆に、燃料流れＢの後方側部位に
スリット付き摺動部６３ｉを、燃料流れＢの前方側部位
にコイルスプリング６３ｊを、それぞれ配設するように
したものである。このような配置形態でも第１の実施形
態と同じ作用効果を発揮できる。

【００４７】なお、本発明は上述した第１〜第３の実施
形態に限定されることなく、種々変形可能であり、例え
ば、第１の実施形態では、燃料遮断弁６３のシート部を
構成するシート面６３ｅを円錐状の傾斜面とし、弁部６
３ｇを曲面としているが、この両者６３ｅ、６３ｇをと
もに円錐状の傾斜面としてもよい。また、シート面６３
ｅを２つの傾斜角度の異なる傾斜面で形成し、この２つ
の傾斜面の接続角部が弁部６３ｇの傾斜面に当接する構
成とすることもできる。

【００４８】また、上述の実施形態では、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。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、あるいはバス車両等の暖房装置に適用してもよ
い。

【００４９】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。

【図面の簡単な説明】

【図１】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。

【図２】本発明の第１の実施形態を示す液体燃料燃焼装
置の断面図である。

【図３】（ａ）は図２の要部の拡大断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図３（ａ）の一部拡大断面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態における電気制御ブロ
ック図である。

【図６】本発明の第１の実施形態の作用効果を説明する
ための比較例としての弁構造の断面図である。

【図７】本発明の第１の実施形態の作用効果を説明する
ためのグラフである。

【図８】本発明の第２の実施形態を示す要部断面図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施形態を示す要部断面図であ
る。

【符号の説明】

４…燃焼室、５…熱交換器、６…着火装置、７…燃焼空
気用送風機、６３…燃料遮断弁、６３ａ…燃料通路、６
３ｂ、６３ｃ…弁ハウジング、６３ｄ…燃料吐出口、６
３ｅ…シート面、６３ｇ…弁部、６３ｊ…コイルスプリ
ング、６４…燃料タンク、６５…燃料タンク、

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料と燃焼空気を混合し燃焼させる
   燃焼室（４）と、 前記燃焼室（４）に液体燃料を供給する燃料供給手段
   （６４、６５）と、 前記燃焼室（４）に燃焼空気を供給する空気供給手段
   （７）と、 前記燃焼室（４）に供給された液体燃料と燃焼空気との
   混合気を着火、燃焼させる着火手段（６）とを具備する
   液体燃料燃焼装置において、 前記燃料供給手段（６４、６５）からの燃料が流れる燃
   料通路（６６、６３ａ）と、前記燃焼室（４）との接続
   部もしくはその近傍に燃料遮断弁（６３）を設置し、 この燃料遮断弁（６３）を、燃焼作動中は開弁し、燃焼
   停止中は閉弁させることを特徴とする液体燃料燃焼装
   置。
2. 【請求項２】 前記燃焼室（４）には液体燃料を吸収し
   滞留させる燃料吸収体（１２）が備えられており、 前記燃料通路（６６、６３ａ）は、前記燃料吸収体（１
   ２）に液体燃料を導入するように配設されており、 前記燃料遮断弁（６３）は、前記燃料通路（６６、６３
   ａ）のうち、前記燃料吸収体（１２）に隣接する部位に
   弁機構部（６３ｅ、６３ｆ）を有し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。
3. 【請求項３】 前記燃料遮断弁（６３）は、常時閉弁状
   態にあり、前記燃料通路（６６、６３ａ）の燃料圧力が
   上昇することにより開弁するように構成されていること
   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。
4. 【請求項４】 前記燃料遮断弁（６３）は、ばね手段
   （６３ｊ）の付勢力により常時閉弁状態にあり、前記燃
   料通路（６６、６３ａ）の燃料圧力が前記ばね手段（６
   ３ｊ）の付勢力に打ち勝つまで上昇すると開弁するよう
   に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の液
   体燃料燃焼装置。
5. 【請求項５】 前記燃焼室（４）には燃料吸収体（１
   ２）が備えられており、 前記燃料通路（６６、６３ａ）は、前記燃料吸収体（１
   ２）に液体燃料を導入するように配設されており、 前記燃料遮断弁（６３）は、 前記燃料通路（６６、６３ａ）の一部（６３ａ）を形成
   する弁ハウジング（６３ｂ、６３ｃ）と、 この弁ハウジング（６３ｂ、６３ｃ）において前記燃料
   吸収体（１２）に隣接するように形成された燃料吐出口
   （６３ｄ）と、 この燃料吐出口（６３ｄ）の端面に形成されたシート面
   （６３ｅ）と、 前記弁ハウジング（６３ｂ、６３ｃ）に対して移動可能
   に配設され、前記シート面（６３ｅ）を開閉する弁部
   （６３ｇ）と、 この弁部（６３ｇ）を所定のばね力にて前記シート面
   （６３ｅ）側へ押圧するばね手段（６３ｊ）とを備えて
   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。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１つに記載
   の液体燃料燃焼装置を用いる暖房装置であって、 前記燃焼室（４）で燃焼した燃焼ガスと暖房用媒体とを
   熱交換して暖房用媒体を加熱する熱交換器（５）と、 前記暖房用媒体を熱源として室内を暖房するヒータユニ
   ット（２）とを備えることを特徴とする燃焼式暖房装
   置。