JPH1054512A - 触媒燃焼式ヒータ - Google Patents
触媒燃焼式ヒータInfo
- Publication number
- JPH1054512A JPH1054512A JP8212713A JP21271396A JPH1054512A JP H1054512 A JPH1054512 A JP H1054512A JP 8212713 A JP8212713 A JP 8212713A JP 21271396 A JP21271396 A JP 21271396A JP H1054512 A JPH1054512 A JP H1054512A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- mixing cylinder
- fuel
- cylinder
- air
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は触媒燃焼式ヒータに関し、触媒層の
全体を有効利用した効率的な燃焼を行わしめることを目
的とする。 【解決手段】 上下のハウジング10, 12内に混合筒18及
び燃焼筒44が配置される。混合筒18の底壁内に電気ヒー
タ20が埋設され、燃料導入管28はその混合筒18の底壁内
面にそって中心付近まで延設され、燃料導入管28の燃料
はヒータ20の熱によって気化され、空気と混合される。
混合気は燃焼筒44内に導入され、触媒層46において燃焼
される。混合筒18の内径は触媒層46の外径より大きくさ
れ、混合筒18より触媒層46に導入される混合気は絞られ
る。混合筒18内にその中心において垂直方向に混合気流
ガイド22が配置され、その回りにドーナツ状の混合気流
路25を形成している。
全体を有効利用した効率的な燃焼を行わしめることを目
的とする。 【解決手段】 上下のハウジング10, 12内に混合筒18及
び燃焼筒44が配置される。混合筒18の底壁内に電気ヒー
タ20が埋設され、燃料導入管28はその混合筒18の底壁内
面にそって中心付近まで延設され、燃料導入管28の燃料
はヒータ20の熱によって気化され、空気と混合される。
混合気は燃焼筒44内に導入され、触媒層46において燃焼
される。混合筒18の内径は触媒層46の外径より大きくさ
れ、混合筒18より触媒層46に導入される混合気は絞られ
る。混合筒18内にその中心において垂直方向に混合気流
ガイド22が配置され、その回りにドーナツ状の混合気流
路25を形成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は触媒燃焼式ヒータ
に関し、 特に不完全燃焼を防止して排気エミッションの
改善を図った燃焼式ヒータに関するものである。
に関し、 特に不完全燃焼を防止して排気エミッションの
改善を図った燃焼式ヒータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用の空調装置ではその熱源としては
内燃機関の冷却水を使用するが、始動時などにおいて冷
却水の温度が低い状態での補助的な熱源として触媒燃焼
式ヒータを使用することがある。触媒式ヒータにおいて
は、機関燃料の一部をバーナで触媒燃焼せしめて、車室
内空気を直接加熱するか、又は車室内の放熱器への供給
水を加熱する。即ち、触媒燃焼式ヒータのバーナにおい
ては、機関燃料は気化され、 気化された燃料は燃焼空気
と混合することにより混合気とされ、この混合気は触媒
を担持した燃焼体に供給され、 燃焼体での反応の結果触
媒燃焼が行われる。
内燃機関の冷却水を使用するが、始動時などにおいて冷
却水の温度が低い状態での補助的な熱源として触媒燃焼
式ヒータを使用することがある。触媒式ヒータにおいて
は、機関燃料の一部をバーナで触媒燃焼せしめて、車室
内空気を直接加熱するか、又は車室内の放熱器への供給
水を加熱する。即ち、触媒燃焼式ヒータのバーナにおい
ては、機関燃料は気化され、 気化された燃料は燃焼空気
と混合することにより混合気とされ、この混合気は触媒
を担持した燃焼体に供給され、 燃焼体での反応の結果触
媒燃焼が行われる。
【０００３】従来技術として特開平6-249414号公報が開
示する触媒燃焼式ヒータ用のバーナは混合筒と、混合筒
の上部に設置された触媒層を備えた燃焼筒とより構成さ
れる。混合筒には機関燃料を導入する燃料供給管と空気
導入用孔とが開口される。混合筒の底壁に電気ヒータが
埋設され、燃料供給管からの機関燃料は電気ヒータの熱
によって気化され、空気導入用孔を介して混合筒に導入
された空気は気化された燃料と混合せしめられ、混合筒
の上方に位置する燃焼筒内に導入され、触媒層に接触す
ることにより混合気の燃焼が惹起される。
示する触媒燃焼式ヒータ用のバーナは混合筒と、混合筒
の上部に設置された触媒層を備えた燃焼筒とより構成さ
れる。混合筒には機関燃料を導入する燃料供給管と空気
導入用孔とが開口される。混合筒の底壁に電気ヒータが
埋設され、燃料供給管からの機関燃料は電気ヒータの熱
によって気化され、空気導入用孔を介して混合筒に導入
された空気は気化された燃料と混合せしめられ、混合筒
の上方に位置する燃焼筒内に導入され、触媒層に接触す
ることにより混合気の燃焼が惹起される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開平6-249414号公報
の構成では、混合筒の上部はその径を変えることなく燃
焼筒として延びている。そのため、混合筒内の混合気の
流速分布はそのまま触媒層内の流速分布となる。その結
果、触媒層の中心部と外周部とでの混合気の流速の差は
大きくなり、触媒層の全体を有効に利用した燃焼は困難
となる。そのため、クリーンな燃焼を行うために必要と
なる触媒層の容積は大きなものが必要とされ、ヒータの
体格が大きくなってしまう。逆に、触媒層の容積を抑え
ると定常燃焼時におけるＨＣ成分の排出量が増大する結
果となる。
の構成では、混合筒の上部はその径を変えることなく燃
焼筒として延びている。そのため、混合筒内の混合気の
流速分布はそのまま触媒層内の流速分布となる。その結
果、触媒層の中心部と外周部とでの混合気の流速の差は
大きくなり、触媒層の全体を有効に利用した燃焼は困難
となる。そのため、クリーンな燃焼を行うために必要と
なる触媒層の容積は大きなものが必要とされ、ヒータの
体格が大きくなってしまう。逆に、触媒層の容積を抑え
ると定常燃焼時におけるＨＣ成分の排出量が増大する結
果となる。
【０００５】この発明はこのような従来技術の問題点の
解決を図るものであり、触媒層の全体を有効利用した効
率的な燃焼を行うことが可能な触媒燃焼式ヒータを提供
することを目的とする。
解決を図るものであり、触媒層の全体を有効利用した効
率的な燃焼を行うことが可能な触媒燃焼式ヒータを提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため請求項１に記載の技術手段を採用する。こ
の技術手段によれば、前記混合筒の内径を前記燃焼体の
外径より大きく設定している。この結果、混合筒よりの
混合気流は絞りを受けながら燃焼体に流入され、触媒層
の外周部側の流速は高くなり、触媒層の中心部と外周部
とでの混合気の流速の差は小さくなり、触媒層の全体の
より有効な活用が実現される。
解決するため請求項１に記載の技術手段を採用する。こ
の技術手段によれば、前記混合筒の内径を前記燃焼体の
外径より大きく設定している。この結果、混合筒よりの
混合気流は絞りを受けながら燃焼体に流入され、触媒層
の外周部側の流速は高くなり、触媒層の中心部と外周部
とでの混合気の流速の差は小さくなり、触媒層の全体の
より有効な活用が実現される。
【０００７】請求項２に記載の技術手段によれば、前記
燃焼体入口面直前の混合気流路をドーナツ状に形成する
ことにより内周と外周との流速差をより縮小することが
できる効果がある。請求項３に記載の技術手段によれ
ば、前記混合筒の中心部に円柱状の混合気流ガイドを設
けることにより、請求項２と同様な効果を得ることがで
きる。
燃焼体入口面直前の混合気流路をドーナツ状に形成する
ことにより内周と外周との流速差をより縮小することが
できる効果がある。請求項３に記載の技術手段によれ
ば、前記混合筒の中心部に円柱状の混合気流ガイドを設
けることにより、請求項２と同様な効果を得ることがで
きる。
【０００８】請求項４に記載の技術手段によれば、前記
混合筒の内径を前記燃焼体の外径より大きく設定してお
り、この効果は請求項１に記載のものと同様である。
混合筒の内径を前記燃焼体の外径より大きく設定してお
り、この効果は請求項１に記載のものと同様である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図面によって説明すると、図
１は第１実施例の触媒式のヒータを示す。１０は下面が
開口した容器として形成された上部ハウジング、１２は
上面が開口した容器として形成された下部ハウジングで
ある。上部ハウジング１０と下部ハウジング１２とはそ
の開口縁で環状の仕切板１４をはさんで適当な手段によ
って相互に締結されている。下部ハウジング１２はその
側壁の上部において排気口１６を形成している。
１は第１実施例の触媒式のヒータを示す。１０は下面が
開口した容器として形成された上部ハウジング、１２は
上面が開口した容器として形成された下部ハウジングで
ある。上部ハウジング１０と下部ハウジング１２とはそ
の開口縁で環状の仕切板１４をはさんで適当な手段によ
って相互に締結されている。下部ハウジング１２はその
側壁の上部において排気口１６を形成している。
【００１０】流体を加熱するためのバーナの構成につい
て説明すると、下部ハウジング１２内には上面が開口し
た容器として形成された混合筒１８がハウジング１２の
内底面に対して間隔をおいて配置され、 支持部材１９に
よってハウジング１２に固定されている。混合筒１８の
底壁内に電気ヒータ２０が埋設され（本発明の燃料気化
部）、 一端20-1はハウジング１２に形成される開口12-1
を臨んでおり、 他端20-2は混合筒１８の底壁の中心部を
越えて延びている。混合筒１８の内部に円柱状の混合気
流ガイド２２が混合筒１８と同心に垂直方向に延設さ
れ，適当な手段によって気流ガイド２２と混合筒１８の
底壁内面との間に円周方向に間隔をおいて開口２４がで
きるように固定される。そのため、混合筒１８と混合気
流ガイド２２との間にドーナツ状の混合気流路２５が形
成される。
て説明すると、下部ハウジング１２内には上面が開口し
た容器として形成された混合筒１８がハウジング１２の
内底面に対して間隔をおいて配置され、 支持部材１９に
よってハウジング１２に固定されている。混合筒１８の
底壁内に電気ヒータ２０が埋設され（本発明の燃料気化
部）、 一端20-1はハウジング１２に形成される開口12-1
を臨んでおり、 他端20-2は混合筒１８の底壁の中心部を
越えて延びている。混合筒１８の内部に円柱状の混合気
流ガイド２２が混合筒１８と同心に垂直方向に延設さ
れ，適当な手段によって気流ガイド２２と混合筒１８の
底壁内面との間に円周方向に間隔をおいて開口２４がで
きるように固定される。そのため、混合筒１８と混合気
流ガイド２２との間にドーナツ状の混合気流路２５が形
成される。
【００１１】燃料導入管２８は下部ハウジング１２の側
壁に挿入固定され、その一端は混合筒１８の内部に突出
され、 隙間２４の部分を介してガイド２２の下方におけ
る混合筒１８の内部の空間の中心位置まで延びている。
燃料導入管２８はハウジング１２の外側の他端において
燃料供給管３０を介して燃料ポンプ３２に接続され、燃
料ポンプ３２は燃料タンク３４に接続される。
壁に挿入固定され、その一端は混合筒１８の内部に突出
され、 隙間２４の部分を介してガイド２２の下方におけ
る混合筒１８の内部の空間の中心位置まで延びている。
燃料導入管２８はハウジング１２の外側の他端において
燃料供給管３０を介して燃料ポンプ３２に接続され、燃
料ポンプ３２は燃料タンク３４に接続される。
【００１２】下部ハウジング１２の底壁は開口12-2を有
し、この開口12-2に上面が開口したポンプハウジング３
６が装着される。空気ポンプ３８はハウジング３６内に
配置され、 空気ポンプ３８の回転軸４０は図示しない回
転駆動源に連結される。ハウジング３６の側壁に空気導
入パイプ４２が取り付けられ、 空気ポンプ３８の回転に
より燃焼用空気は空気導入パイプ４２よりハウジング３
６内に導入される。混合筒１８の側壁はその下端付近に
空気導入孔18-1を形成しており、ハウジング３６に導入
された空気は混合筒１８内の混合気流路２５に導入され
る。
し、この開口12-2に上面が開口したポンプハウジング３
６が装着される。空気ポンプ３８はハウジング３６内に
配置され、 空気ポンプ３８の回転軸４０は図示しない回
転駆動源に連結される。ハウジング３６の側壁に空気導
入パイプ４２が取り付けられ、 空気ポンプ３８の回転に
より燃焼用空気は空気導入パイプ４２よりハウジング３
６内に導入される。混合筒１８の側壁はその下端付近に
空気導入孔18-1を形成しており、ハウジング３６に導入
された空気は混合筒１８内の混合気流路２５に導入され
る。
【００１３】混合筒１８は上壁に開口18-2を有してお
り、この開口18-2より外側において燃焼筒４４がその下
端において混合筒１８に固定される。燃焼筒４４は仕切
板１４の開口14-1を介して上部ハウジング１０に向けて
垂直上方に延びている。ハニカム状の触媒担体より成る
触媒層４６（この発明の燃焼体）が燃焼筒４４の内部に
設けられている。上部ハウジング１０はその側壁及び上
壁に循環水ジャケット10-1を形成しており、循環水ジャ
ケット10-1は循環水入口10-2及び循環水出口10-3に接続
されている。循環水は内燃機関の水温が低いときの空調
装置の熱源となる。
り、この開口18-2より外側において燃焼筒４４がその下
端において混合筒１８に固定される。燃焼筒４４は仕切
板１４の開口14-1を介して上部ハウジング１０に向けて
垂直上方に延びている。ハニカム状の触媒担体より成る
触媒層４６（この発明の燃焼体）が燃焼筒４４の内部に
設けられている。上部ハウジング１０はその側壁及び上
壁に循環水ジャケット10-1を形成しており、循環水ジャ
ケット10-1は循環水入口10-2及び循環水出口10-3に接続
されている。循環水は内燃機関の水温が低いときの空調
装置の熱源となる。
【００１４】触媒層４６の外径は混合筒１８の内径より
適切に細くなっており、燃焼筒４４への気流を絞ること
ができる。また、気流ガイド２２の外径は適切に設定さ
れ、その結果、触媒層４６の上流に位置するドーナツ状
の混合気流路２５から触媒層４６の全面にわたって均一
な流速分布の混合気流を形成することができる。第１実
施例の装置の作動において、燃料タンク３４からの燃料
は燃料ポンプ３２より燃料導入管２８に供給され、 混合
筒１８の底壁内面に滴下され、電気ヒータ２０よる加熱
を受けることにより気化される。 一方、 空気ポンプ３８
により空気は下部ハウジング１２内部に導入され、 開口
18-1を経由して混合筒１８の内部におけるドーナツ状の
混合気流路２５内に導入され、気化された燃料と混合さ
れ、燃焼筒４４に装着される触媒層４６に導入され、こ
こで燃焼せしめられ、 燃焼ガスは排気口１６より排出さ
れ、燃焼熱は熱源となる循環水ジャケット10-1の循環水
の温度を高める。触媒層４６の外径は混合筒１８の内径
より絞られ、かつドーナツ状の混合気流路２５を形成す
るべく気流ガイド２２を触媒層４６の前面に配置した構
成により、触媒層４６に対してその全面にわたって均一
な混合気を導入することができ、触媒の全体を有効に利
用したクリーンな燃焼を実現することができる。
適切に細くなっており、燃焼筒４４への気流を絞ること
ができる。また、気流ガイド２２の外径は適切に設定さ
れ、その結果、触媒層４６の上流に位置するドーナツ状
の混合気流路２５から触媒層４６の全面にわたって均一
な流速分布の混合気流を形成することができる。第１実
施例の装置の作動において、燃料タンク３４からの燃料
は燃料ポンプ３２より燃料導入管２８に供給され、 混合
筒１８の底壁内面に滴下され、電気ヒータ２０よる加熱
を受けることにより気化される。 一方、 空気ポンプ３８
により空気は下部ハウジング１２内部に導入され、 開口
18-1を経由して混合筒１８の内部におけるドーナツ状の
混合気流路２５内に導入され、気化された燃料と混合さ
れ、燃焼筒４４に装着される触媒層４６に導入され、こ
こで燃焼せしめられ、 燃焼ガスは排気口１６より排出さ
れ、燃焼熱は熱源となる循環水ジャケット10-1の循環水
の温度を高める。触媒層４６の外径は混合筒１８の内径
より絞られ、かつドーナツ状の混合気流路２５を形成す
るべく気流ガイド２２を触媒層４６の前面に配置した構
成により、触媒層４６に対してその全面にわたって均一
な混合気を導入することができ、触媒の全体を有効に利
用したクリーンな燃焼を実現することができる。
【００１５】図２の実施例は第１実施例と比較して循環
水ジャケット内の循環水を加熱する代わりに空気を直接
加熱するようにしたものである。即ち、上部ハウジング
１０の上壁に燃焼ガスの取り出し口６０が設けられ、取
り出された燃焼ガスは加熱熱源として使用される。これ
以外の構成は第１実施例と相違するところはないので、
同機能の部品には同一の参照符号を付し詳細説明は省略
する。
水ジャケット内の循環水を加熱する代わりに空気を直接
加熱するようにしたものである。即ち、上部ハウジング
１０の上壁に燃焼ガスの取り出し口６０が設けられ、取
り出された燃焼ガスは加熱熱源として使用される。これ
以外の構成は第１実施例と相違するところはないので、
同機能の部品には同一の参照符号を付し詳細説明は省略
する。
【図１】図１は第１実施例における触媒燃焼式ヒータの
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】図２は第２実施例における触媒燃焼式ヒータの
概略構成図である。
概略構成図である。
１０…上部ハウジング １２…下部ハウジング １８…混合筒 ２０…電気ヒータ ２２…混合気流ガイド ２５…混合気流路 ２８…燃料導入管 ３８…空気ポンプ ４４…燃焼筒 ４６…触媒層
Claims (4)
- 【請求項１】 流体通路を形成したハウジング内に供給
された流体を加熱するバーナを配設し、前記バーナは燃
料を気化させる燃料気化部と、燃料と燃焼空気とを混合
する混合筒と、触媒を担持した燃焼体と、 前記燃焼体を
保持する燃焼筒を備えた燃焼式ヒータにおいて、 前記混
合筒の内径を前記燃焼体の外径より大きく設定したこと
を特徴とする燃焼式ヒータ。 - 【請求項２】 燃焼体入口面の混合気流速が均一となる
ように、 前記燃焼体入口面直前の混合気流路をドーナツ
状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃焼式
ヒータ。 - 【請求項３】 流体通路を形成したハウジング内に供給
された流体を加熱するバーナを配設し、前記バーナは燃
料を気化させる燃料気化部と、燃料と燃焼空気とを混合
する混合筒と、触媒を担持した燃焼体と、 前記燃焼体を
保持する燃焼筒を備えた燃焼式ヒータにおいて、 前記混
合筒の中心部に円柱状の混合気流ガイドを設けたことを
特徴とする燃焼式ヒータ。 - 【請求項４】 前記混合筒の内径を前記燃焼体の外径よ
り大きく設定したことを特徴とする請求項３に記載の燃
焼式ヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8212713A JPH1054512A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 触媒燃焼式ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8212713A JPH1054512A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 触媒燃焼式ヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054512A true JPH1054512A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16627203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8212713A Withdrawn JPH1054512A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 触媒燃焼式ヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1054512A (ja) |
-
1996
- 1996-08-12 JP JP8212713A patent/JPH1054512A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |