JP2000205554A - Spray combustor - Google Patents

Spray combustor

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Publication number
JP2000205554A
JP2000205554A JP11006262A JP626299A JP2000205554A JP 2000205554 A JP2000205554 A JP 2000205554A JP 11006262 A JP11006262 A JP 11006262A JP 626299 A JP626299 A JP 626299A JP 2000205554 A JP2000205554 A JP 2000205554A
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JP
Japan
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fuel injection
combustion
injection valve
fuel
electromagnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP11006262A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Okada
弘 岡田
Seiji Kawaguchi
清司 川口
Akihisa Kokubo
彰久 小久保
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
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  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce emission of exhaust gas significantly from early stage of ignition by increasing the fuel ejection frequency of a solenoid fuel spray valve during low combustion operation in the early stage of ignition and decreasing the fuel ejection frequency of the solenoid fuel spray valve when combustion is settled and high combustion operation is started. SOLUTION: A control means 11 for controlling an injector 1, a spark plug 3 and an air pump 4 and controlling the valve open frequency of the injector 1 depending on the measurement of an oxygen sensor 10 operates a combustor at low combustion quantity in the early stage of combustion after starting fuel ejection and ignition before settling combustion. After combustion is settled, the combustor is operated at high combustion quantity and the fuel ejection frequency of a solenoid fuel spray valve is set at a high value when the combustion quantity is low and set at a low value when the combustion quantity is high. More specifically, the injector 1, spark plug 3 and air pump 4 are controlled in the early stage of combustion. Alternatively, combustion quantity may be increased gradually after settling combustion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液体燃料を噴霧し
て燃焼させる噴霧燃焼装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spray combustion device for spraying and burning liquid fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】排気エミッション(HC、CO)を低減
させる技術として、特開平10−220711号公報に
開示された技術が知られている。この技術は、燃焼筒内
に燃焼空気による旋回流を生じさせるもので、噴霧燃料
と燃焼空気の混合性を向上させるものである。
2. Description of the Related Art As a technique for reducing exhaust emissions (HC, CO), a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-220711 is known. This technique is to generate a swirling flow by combustion air in a combustion cylinder, and to improve the mixing property between spray fuel and combustion air.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示される技術でも、燃焼環境温度の低い着火初期の段階
では排気エミッションの格段の低下は得られなかった。
However, even with the technique disclosed in the above-mentioned publication, no remarkable reduction in exhaust emission was obtained in the early stage of ignition at a low combustion environment temperature.

【0004】[0004]

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、着火初期の段階から排気エミッシ
ョンを格段に低下できる噴霧燃焼装置の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a spray combustion device capable of remarkably reducing exhaust emission from an early stage of ignition.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】〔請求項1の手段〕燃焼
を開始する初期は、燃焼環境温度の低い状態で点火によ
る着火が行われるため、燃焼環境温度が上昇して燃焼が
安定するまで、低燃焼量で燃焼が行われる。請求項1を
採用することにより、着火初期の低燃焼量運転時に電磁
式燃料噴射弁の燃料噴射周波数が高く設定される。これ
によって、電磁式燃料噴射弁より噴霧される燃料粒子が
細かくなり、点火時の着火遅れ時間が短縮でき、点火時
の排気エミッションを低減できる。燃焼が安定化して高
燃焼量で燃焼が行われると、燃料噴射周波数を高く設定
しなくても、既存の技術によって低排気エミッション化
できるため、電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波数が低く
設定される。これによって、電磁式燃料噴射弁の耐久性
を高めることができる。
Means for Solving the Problems In the initial stage of starting combustion, ignition by ignition is performed in a state where the combustion environment temperature is low, so that until the combustion environment temperature rises and combustion becomes stable. The combustion is performed with a low combustion amount. By adopting the first aspect, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high at the time of the low combustion operation at the beginning of ignition. As a result, the fuel particles sprayed from the electromagnetic fuel injection valve become finer, the ignition delay time at the time of ignition can be shortened, and the exhaust emission at the time of ignition can be reduced. If combustion is stabilized and combustion is performed at a high combustion rate, low emission emissions can be achieved by existing technology without setting the fuel injection frequency high, so the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set low. You. Thus, the durability of the electromagnetic fuel injection valve can be improved.

【0006】〔請求項2の手段〕燃料噴射開始からの経
過時間が短い場合は、電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波
数が高く設定される。これによって、電磁式燃料噴射弁
より噴霧される燃料粒子が細かくなり、点火時の着火遅
れ時間が短縮でき、点火時の排気エミッションを低減で
きる。燃料噴射開始からの経過時間が長い場合は、燃焼
が安定化するため、燃料噴射周波数を高く設定しなくて
も既存の技術によって低排気エミッション化でき、電磁
式燃料噴射弁の燃料噴射周波数が低く設定される。これ
によって、電磁式燃料噴射弁の耐久性を高めることがで
きる。
When the elapsed time from the start of fuel injection is short, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high. As a result, the fuel particles sprayed from the electromagnetic fuel injection valve become finer, the ignition delay time at the time of ignition can be shortened, and the exhaust emission at the time of ignition can be reduced. If the elapsed time from the start of fuel injection is long, combustion is stabilized, so low emission emissions can be achieved with existing technologies without setting the fuel injection frequency high, and the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is low. Is set. Thus, the durability of the electromagnetic fuel injection valve can be improved.

【0007】〔請求項3の手段〕燃焼を開始する初期
は、点火中であっても未着火状態であったり、着火して
も完全燃焼しない状態であるため、結果的に酸素濃度が
高い状態にある。このため、測定酸素濃度が高い時は、
点火中の未着火状態や、着火初期であり、電磁式燃料噴
射弁の燃料噴射周波数が高く設定される。これによっ
て、電磁式燃料噴射弁より噴霧される燃料粒子が細かく
なり、点火時の着火遅れ時間が短縮でき、点火時の排気
エミッションを低減できる。燃焼が安定化すると、燃料
噴射周波数を高く設定しなくても、既存の技術によって
低排気エミッション化できるため、燃焼の安定化により
測定酸素濃度が低い時は、電磁式燃料噴射弁の燃料噴射
周波数が低く設定される。これによって、電磁式燃料噴
射弁の耐久性を高めることができる。
[Claim 3] In the initial stage of the start of combustion, the fuel is not ignited even during ignition, or is not completely burned even if ignited. As a result, the oxygen concentration is high. It is in. For this reason, when the measured oxygen concentration is high,
The fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set to a high value in an unignited state during ignition or in an early stage of ignition. As a result, the fuel particles sprayed from the electromagnetic fuel injection valve become finer, the ignition delay time at the time of ignition can be shortened, and the exhaust emission at the time of ignition can be reduced. When combustion stabilizes, low emission emissions can be achieved by existing technology without setting the fuel injection frequency high, so when the measured oxygen concentration is low due to combustion stabilization, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve can be reduced. Is set low. Thus, the durability of the electromagnetic fuel injection valve can be improved.

【0008】〔請求項4の手段〕燃焼を開始する初期
は、点火中であっても未着火状態であったり、着火して
も着火初期であるため温度測定手段によって測定される
温度が低い。このため、温度測定手段によって測定され
る温度が低い時は、点火中の未着火状態や、着火初期で
あり、電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波数が高く設定さ
れる。これによって、電磁式燃料噴射弁より噴霧される
燃料粒子が細かくなり、点火時の着火遅れ時間が短縮で
き、点火時の排気エミッションを低減できる。燃焼が安
定化すると、燃料噴射周波数を高く設定しなくても、既
存の技術によって低排気エミッション化できるため、燃
焼の安定化により温度測定手段によって測定される温度
が高い時は、電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波数が低く
設定される。これによって、電磁式燃料噴射弁の耐久性
を高めることができる。
In the initial stage of starting combustion, the temperature measured by the temperature measuring means is low because the ignition is in the unignited state even during ignition, or the ignition is early even if ignited. For this reason, when the temperature measured by the temperature measuring means is low, it is in the unignited state during ignition or in the initial stage of ignition, and the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high. As a result, the fuel particles sprayed from the electromagnetic fuel injection valve become finer, the ignition delay time at the time of ignition can be shortened, and the exhaust emission at the time of ignition can be reduced. If combustion stabilizes, low emission emissions can be achieved by existing technology without setting the fuel injection frequency high, so when the temperature measured by the temperature measurement means is high due to combustion stabilization, the electromagnetic fuel injection The fuel injection frequency of the valve is set low. Thus, the durability of the electromagnetic fuel injection valve can be improved.

【0009】〔請求項5の手段〕燃焼を開始する初期
は、点火中であっても未着火状態であるため、光感知手
段によって測定される光度が低い。このため、測定され
る光度が低い時は、点火中の未着火状態であり、電磁式
燃料噴射弁の燃料噴射周波数が高く設定される。これに
よって、電磁式燃料噴射弁より噴霧される燃料粒子が細
かくなり、点火時の着火遅れ時間が短縮でき、点火時の
排気エミッションを低減できる。燃焼が安定化すると、
燃料噴射周波数を高く設定しなくても、既存の技術によ
って低排気エミッション化できるため、燃焼が開始さ
れ、光感知手段によって測定される光度が高い時は、電
磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波数が低く設定される。こ
れによって、電磁式燃料噴射弁の耐久性を高めることが
できる。
[Means of Claim 5] In the initial stage of starting combustion, the luminous intensity measured by the light sensing means is low because the ignition is not performed even during ignition. For this reason, when the measured luminous intensity is low, it is in an unignited state during ignition, and the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high. As a result, the fuel particles sprayed from the electromagnetic fuel injection valve become finer, the ignition delay time at the time of ignition can be shortened, and the exhaust emission at the time of ignition can be reduced. When combustion stabilizes,
Even if the fuel injection frequency is not set high, the emission emission can be reduced by the existing technology, so that when the combustion is started and the luminous intensity measured by the light sensing means is high, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is increased. Set lower. Thus, the durability of the electromagnetic fuel injection valve can be improved.

【0010】〔請求項6の手段〕外気温度が低い状態で
あれば、送られてくる燃焼空気の温度が低いため、エミ
ッションが発生し易い状態になる。このような外気温度
が低い状態では、電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波数が
高く設定されるため、電磁式燃料噴射弁より噴霧される
燃料粒子が細かくなり、点火時の着火遅れ時間が短縮で
き、点火時の排気エミッションを低減できる。外気温度
が高い状態であれば、送られてくる燃焼空気の温度が高
いため、エミッションが発生し難い状態になる。このよ
うな外気温度が高い状態では、電磁式燃料噴射弁の燃料
噴射周波数が低く設定されるため、電磁式燃料噴射弁の
耐久性を高めることができる。
[0010] If the outside air temperature is low, the temperature of the sent combustion air is low, so that emission is likely to occur. In such a low outside air temperature, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high, so that the fuel particles sprayed from the electromagnetic fuel injection valve become finer, and the ignition delay time at the time of ignition can be reduced. Thus, exhaust emissions during ignition can be reduced. If the outside air temperature is high, the temperature of the sent combustion air is high, so that the emission hardly occurs. In such a state where the outside air temperature is high, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set low, so that the durability of the electromagnetic fuel injection valve can be improved.

【0011】〔請求項7、8の手段〕電磁式燃料噴射弁
から噴射された燃料が到達する部分に、多孔性部材が配
置されたことにより、定常燃焼時に多孔性部材に到達し
た燃料が蒸発して燃焼する。これによって、燃焼負荷率
が高くても過剰燃料を蒸発燃焼でき、結果的にエミッシ
ョンを低減できる。
According to a seventh aspect of the present invention, the porous member is disposed in a portion where the fuel injected from the electromagnetic fuel injection valve reaches, so that the fuel reaching the porous member during steady combustion is evaporated. And burn. Thereby, even if the combustion load factor is high, excess fuel can be evaporated and burned, and as a result, emission can be reduced.

【0012】〔請求項9、10の手段〕電磁式燃料噴射
弁から噴射される燃料の所定噴射角の内側または外側に
点火手段の点火部が配置される。つまり、点火部は、電
磁式燃料噴射弁から噴射される燃料の主流から外れた部
位に配置されるため、点火部は燃焼空気中の微粒燃料を
着火することとなり、着火性が向上する。このため、着
火時間を短縮でき、着火時におけるエミッションを低減
できる。
The ignition section of the ignition means is disposed inside or outside a predetermined injection angle of the fuel injected from the electromagnetic fuel injection valve. That is, since the igniter is disposed at a position deviating from the main flow of the fuel injected from the electromagnetic fuel injection valve, the igniter ignites the fine fuel in the combustion air, and the ignitability is improved. Therefore, the ignition time can be shortened, and the emission at the time of ignition can be reduced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、複数の実
施例と変形例を用いて説明する。 〔第1実施例〕噴霧燃焼装置の概略を図1を用いて説明
する。この実施例に示す噴霧燃焼装置は、自動車用空調
装置における循環水加熱手段に用いられるもので、軽油
を燃焼するように設けられている。この噴霧燃焼装置
は、燃料タンク1Aから燃料ポンプ1Bによって高圧供
給された液体燃料を噴霧する電磁式燃料噴射弁(以下、
インジェクタ1)を備え、このインジェクタ1より噴霧
された燃料の燃焼を行うものである。このインジェクタ
1は、中心軸からある角度(30〜50度)を持って燃
料を噴射できる複数の噴射孔を備える。このインジェク
タ1から噴射された燃料が到達する部分にスパーク部3
A(点火部に相当する)が配置されるように、スパーク
プラグ3(点火手段に相当する)が取り付けられてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described using a plurality of examples and modifications. [First Embodiment] An outline of a spray combustion apparatus will be described with reference to FIG. The spray combustion device shown in this embodiment is used for circulating water heating means in an automotive air conditioner, and is provided to burn light oil. This spray combustion device is an electromagnetic fuel injection valve (hereinafter, referred to as a fuel injection valve) that sprays liquid fuel supplied at a high pressure from a fuel tank 1A by a fuel pump 1B.
An injector 1) is provided to burn fuel sprayed from the injector 1. The injector 1 has a plurality of injection holes that can inject fuel at a certain angle (30 to 50 degrees) from a central axis. The part where the fuel injected from the injector 1 reaches
A spark plug 3 (corresponding to ignition means) is attached so that A (corresponding to ignition part) is arranged.

【0014】エアポンプ4(燃焼空気供給用のブロワ)
に接続する燃焼空気導入口5を設けたフランジ6は、半
容器体で、その内部に循環水通路7Aを持つハウジング
7の開口縁と衝合し、フランジ6の燃焼空気導入口5の
中心部にはインジェクタ1が固定されている。また、フ
ランジ6には、円筒形の燃焼筒2と、その内部に燃焼筒
2よりもやや小径の燃焼補助筒8が固定されている。こ
の燃焼補助筒8の側壁には、空気孔8Aが設けられてお
り、燃焼補助筒8の内側(燃料が噴射される側)と外側
の両方に燃焼空気を流すように設けられている。
Air pump 4 (blower for supplying combustion air)
A flange 6 provided with a combustion air inlet 5 connected to the housing 6 is a semi-container body, which abuts with an opening edge of a housing 7 having a circulating water passage 7A therein, and a central portion of the combustion air inlet 5 of the flange 6. Is fixed to the injector 1. Further, a cylindrical combustion cylinder 2 and a combustion auxiliary cylinder 8 having a diameter slightly smaller than that of the combustion cylinder 2 are fixed to the flange 6. An air hole 8A is provided in a side wall of the combustion auxiliary cylinder 8, and is provided so as to flow combustion air both inside (on the side where fuel is injected) and outside the combustion auxiliary cylinder 8.

【0015】ハウジング7の循環水通路7Aは、ハウジ
ング7の壁面に設けられた循環水入口7B、循環水出口
7Cと連通している。また、ハウジング7には、排気口
7Dが設けられており、燃焼筒2内で発生した排気ガス
が、燃焼筒2の外側を通って排気口7Dへ導かれ、その
時にハウジング7内の循環水通路7A内の循環水を加熱
する。
The circulating water passage 7A of the housing 7 communicates with a circulating water inlet 7B and a circulating water outlet 7C provided on the wall surface of the housing 7. Further, the housing 7 is provided with an exhaust port 7D, and exhaust gas generated in the combustion tube 2 is guided to the exhaust port 7D through the outside of the combustion tube 2, and at that time, the circulating water in the housing 7 is The circulating water in the passage 7A is heated.

【0016】上述した燃焼補助筒8の内部には、インジ
ェクタ1から噴射された燃料が到達する部分に、発砲金
属製のウィック9(多孔性部材に相当する)が配置され
ている。このような構成にすることにより、噴射された
燃料がウィック9に保持され、気化して蒸発燃焼が可能
となる。この蒸発燃焼には、定常燃焼時に燃焼負荷率が
高くてもクリーン燃焼できるという利点があるが、着火
時は燃焼室内の環境温度が低く、蒸発しにくい状態であ
るため着火時には時間がかかるという問題がある。しか
し、着火時のみ燃焼噴射周波数を高くすれば、噴霧粒径
が小さくなり、噴霧燃焼が可能となるので、瞬間着火が
可能となる。燃料噴射周波数による微粒噴霧の体積割合
の測定結果を図2に示す。また、高周波噴霧状態と低周
波噴霧状態の模式図を図3に示す。
A wick 9 (corresponding to a porous member) made of foamed metal is arranged inside the above-described combustion auxiliary cylinder 8 at a portion where the fuel injected from the injector 1 reaches. With such a configuration, the injected fuel is held in the wick 9, vaporized, and evaporative combustion becomes possible. This evaporative combustion has the advantage that clean combustion can be performed even when the combustion load factor is high during steady-state combustion, but it takes time to ignite because the environmental temperature in the combustion chamber is low and evaporation is difficult. There is. However, if the combustion injection frequency is increased only at the time of ignition, the spray particle diameter becomes small and spray combustion becomes possible, so that instant ignition becomes possible. FIG. 2 shows the measurement result of the volume ratio of the fine spray by the fuel injection frequency. FIG. 3 is a schematic diagram of a high-frequency spray state and a low-frequency spray state.

【0017】燃焼筒2の排気出口付近のハウジング7に
は、排気中の酸素濃度を測定するためのO2 センサ10
(酸素濃度測定手段に相当する)が取り付けられてい
る。そして、インジェクタ1、スパークプラグ3、エア
ポンプ4は、制御手段11で制御されるもので、O2 セ
ンサ10の計測値に応じて、インジェクタ開弁周波数を
制御している。なお、O2 センサ10に代わり、燃焼筒
2内の温度を測定する温度センサ(温度測定手段に相当
する)、燃焼筒2内の光度を測定する光センサ(光感知
手段に相当する)を設けて着火を監視したり、燃料噴射
開始からの時間経過によって着火状態を想定するように
設けても良い(図6のフローチャートは時間経過による
制御を示す)。
An O 2 sensor 10 for measuring the oxygen concentration in the exhaust is provided on the housing 7 near the exhaust outlet of the combustion tube 2.
(Corresponding to oxygen concentration measuring means). The injector 1, the spark plug 3, and the air pump 4 are controlled by the control means 11, and control the injector valve opening frequency in accordance with the value measured by the O2 sensor 10. Instead of the O2 sensor 10, a temperature sensor (corresponding to a temperature measuring means) for measuring the temperature inside the combustion cylinder 2 and an optical sensor (corresponding to a light sensing means) for measuring the luminous intensity inside the combustion cylinder 2 are provided. The ignition may be monitored or the ignition state may be assumed based on the lapse of time from the start of fuel injection (the flow chart in FIG. 6 shows the control based on the lapse of time).

【0018】制御手段11は、図4の下段グラフに示す
ように、燃料噴射を開始して着火後燃焼が安定するまで
の燃焼開始初期は低燃焼量とし、燃焼安定後に高燃焼量
とするとともに、図4の上段グラフに示すように、燃焼
量の低い場合に電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波数を高
く設定し、燃焼量の高い場合に電磁式燃料噴射弁の燃料
噴射周波数を低く設定するように設けられている。具体
的には、燃焼開始初期は、図5のようにインジェクタ
1、スパークプラグ3、エアポンプ4を制御する。この
時の制御フローチャートを図6に示す。なお、図7に示
すように、燃焼が安定化して燃焼量を増加させる際に、
徐々に燃焼量を増加させても良い。
As shown in the lower graph of FIG. 4, the control means 11 sets a low combustion amount at the beginning of combustion from the start of fuel injection to a stable combustion after ignition, and a high combustion amount after the combustion is stabilized. As shown in the upper graph of FIG. 4, when the combustion amount is low, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high, and when the combustion amount is high, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set low. It is provided as follows. Specifically, the injector 1, the spark plug 3, and the air pump 4 are controlled as shown in FIG. FIG. 6 shows a control flowchart at this time. As shown in FIG. 7, when the combustion is stabilized and the amount of combustion is increased,
The combustion amount may be gradually increased.

【0019】この実施例におけるインジェクタ1は、図
8に示す周知構造のものを採用している。また、燃焼が
安定化した際に、燃料噴射周波数を高く設定しなくて
も、低排気エミッション化するために、燃焼筒2内に燃
焼空気による旋回流を生じさせ、噴霧燃料と燃焼空気の
混合性を向上させる手段を採用している。この手段は、
図9、図10に示すように、フランジ6の燃焼空気導入
口5に取り付けたスワール発生リング12であり、この
リング12には、旋回空気発生用の斜め孔12Aが複数
貫通形成されている。なお、燃焼空気導入口5は燃焼空
気供給路13を介してエアポンプ4に接続されるもの
で、インジェクタ1はOリング14によってシールされ
ている。
The injector 1 of this embodiment employs a well-known structure shown in FIG. Further, when the combustion is stabilized, a swirling flow by the combustion air is generated in the combustion cylinder 2 to reduce the exhaust emission without setting the fuel injection frequency high, and the mixing of the spray fuel and the combustion air is performed. Means to improve the performance. This means
As shown in FIGS. 9 and 10, a swirl generating ring 12 is attached to the combustion air inlet 5 of the flange 6, and the ring 12 is formed with a plurality of oblique holes 12 A for generating swirling air. The combustion air inlet 5 is connected to the air pump 4 via a combustion air supply passage 13, and the injector 1 is sealed by an O-ring 14.

【0020】次に作動を説明する。図示しない運転スイ
ッチがONされると、制御手段11はインジェクタ1、ス
パークプラグ3、エアポンプ4を作動させ、最大燃焼能
力よりも小さい能力に相当する燃料噴射量、燃焼空気量
を供給する。設定された時間が経過した後に、燃焼能力
を最大能力まで瞬間的、あるいは徐々に上げてゆく。こ
の燃焼開始初期における燃料供給量の小さい場合のイン
ジェクタ開弁周波数は、定常時より高く設定されてお
り、設定時間経過後に開弁周波数が低く設定される。運
転スイッチがOFF されると、制御手段11はインジェク
タ1、スパークプラグ3を停止させるとともに、設定時
間経過後にエアポンプ4も停止させる。ただし、スパー
クプラグ3は、運転スイッチをONしてから所定時間経過
後に停止するように設けても良い(図7参照)。
Next, the operation will be described. When an operation switch (not shown) is turned on, the control means 11 operates the injector 1, the spark plug 3, and the air pump 4, and supplies a fuel injection amount and a combustion air amount corresponding to a capacity smaller than the maximum combustion capacity. After a set time has elapsed, the combustion capacity is increased instantaneously or gradually to the maximum capacity. The injector valve opening frequency when the fuel supply amount is small in the early stage of the combustion start is set higher than in the steady state, and the valve opening frequency is set lower after the set time has elapsed. When the operation switch is turned off, the control means 11 stops the injector 1 and the spark plug 3 and also stops the air pump 4 after a lapse of a set time. However, the spark plug 3 may be provided so as to stop after a predetermined time has elapsed since the operation switch was turned on (see FIG. 7).

【0021】この第1実施例は、請求項1、2、3、
4、5、7、8を採用するものであり、上記〔課題を解
決するための手段〕の項でそれぞれに示した作用効果を
奏するものである。
The first embodiment has the following features.
Nos. 4, 5, 7, and 8 are provided, and have the functions and effects described in the above section [Means for Solving the Problems].

【0022】〔第2実施例〕第2実施例を図11を用い
て説明する。インジェクタ1から噴射される燃料は、あ
る角度(30〜50度)の法線方向に主流1Cができ
る。この第2実施例は、その主流1Cより内側にスパー
ク部3Aが配置されるようにスパークプラグ3を取り付
けたものである。これは、請求項9を採用するものであ
り、上記〔課題を解決するための手段〕における〔請求
項9〕の項で示した作用効果を奏するものである。
[Second Embodiment] A second embodiment will be described with reference to FIG. The fuel injected from the injector 1 forms a main stream 1C in a normal direction at a certain angle (30 to 50 degrees). In the second embodiment, the spark plug 3 is attached so that the spark portion 3A is arranged inside the main stream 1C. This adopts the ninth aspect, and has the same effect as that of the ninth aspect of the invention.

【0023】また、第2実施例の噴霧燃焼装置は、車両
部品の暖機に用いられるもので、燃焼筒2の底面部には
熱風を吹き出すための燃焼ガス吹出管15を備えるもの
である。さらに、第2実施例では、図示しない外気温度
センサからの測定値に応じてインジェクタ1の開弁周波
数を制御するものであり、制御手段11は、外気温度が
低い状態では燃料噴射周波数を高く、逆に外気温度が高
い状態では燃料噴射周波数を低く設定する。これは、請
求項6を採用するものであり、上記〔課題を解決するた
めの手段〕における〔請求項6〕の項で示した作用効果
を奏するものである。
The spray combustion apparatus of the second embodiment is used for warming up vehicle parts, and has a combustion gas outlet pipe 15 for blowing hot air at the bottom of the combustion cylinder 2. Further, in the second embodiment, the valve opening frequency of the injector 1 is controlled according to a measurement value from an outside air temperature sensor (not shown), and the control unit 11 increases the fuel injection frequency when the outside air temperature is low, Conversely, when the outside air temperature is high, the fuel injection frequency is set low. This adopts claim 6 and achieves the operation and effect described in claim 6 in the above-mentioned [Means for Solving the Problems].

【0024】〔第3実施例〕第3実施例を図12を用い
て説明する。この第3実施例は、インジェクタ1から噴
射される燃料の主流1Cの外側にスパークプラグ3のス
パーク部3Aが配置されるようにスパークプラグ3を取
り付けたものである。これは、請求項10を採用するも
のであり、上記〔課題を解決するための手段〕における
〔請求項10〕の項で示した作用効果を奏するものであ
る。
Third Embodiment A third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the spark plug 3 is attached so that the spark portion 3A of the spark plug 3 is arranged outside the main flow 1C of the fuel injected from the injector 1. This adopts the tenth aspect, and achieves the operation and effect as described in the tenth aspect of the above-described [Means for Solving the Problems].

【0025】また、この第3実施例は、燃焼筒2の内部
の温度を測定するために温度センサ16を燃焼筒2の外
壁に取り付けている。そして、制御手段11は、温度セ
ンサ16からの測定値に応じてインジェクタ1の開弁周
波数を制御するものであり、燃焼温度が低い状態では燃
料噴射周波数を高く、逆に燃焼温度が高い状態では燃料
噴射周波数を低く設定する。これは、請求項4を採用す
るものであり、上記〔課題を解決するための手段〕にお
ける〔請求項4〕の項で示した作用効果を奏するもので
ある。なお、この実施例で示した温度センサ16に代わ
り、熱電対、あるいは燃焼筒2内の光度を測定する光セ
ンサを用いて同様の制御を行っても良い。
In the third embodiment, a temperature sensor 16 is mounted on the outer wall of the combustion tube 2 to measure the temperature inside the combustion tube 2. The control means 11 controls the valve opening frequency of the injector 1 according to the measurement value from the temperature sensor 16, and increases the fuel injection frequency when the combustion temperature is low, and conversely when the combustion temperature is high. Set the fuel injection frequency low. This adopts claim 4 and achieves the operation and effect described in claim 4 in the above-mentioned [Means for Solving the Problems]. In addition, instead of the temperature sensor 16 shown in this embodiment, the same control may be performed using a thermocouple or an optical sensor for measuring the luminous intensity in the combustion tube 2.

【0026】〔変形例〕上記の実施例では、本発明を自
動車用空調装置における循環水加熱手段、および車両部
品の暖機手段に適用した例を示すが、液体燃料を噴霧し
て燃焼させる全ての燃焼装置に本発明を適用しても良
い。また、燃料として軽油の他に灯油やアルコール類を
用いても良い。上記の実施例では、点火手段の一例とし
てスパークプラグ3を例に示したが、グロープラグを用
いても良い。
[Modification] In the above embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a circulating water heating means in a vehicle air conditioner and a warming means for a vehicle part. The present invention may be applied to the above-described combustion device. In addition, kerosene or alcohols may be used as fuel in addition to light oil. In the above embodiment, the spark plug 3 has been described as an example of the ignition means, but a glow plug may be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】噴霧燃焼装置の概略図である(第1実施例)。FIG. 1 is a schematic view of a spray combustion device (first embodiment).

【図2】周波数と体積割合の関係を示すグラフである
(第1実施例)。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between frequency and volume ratio (first embodiment).

【図3】高周波噴霧状態と低周波噴霧状態の模式図であ
る(第1実施例)。
FIG. 3 is a schematic diagram of a high-frequency spray state and a low-frequency spray state (first embodiment).

【図4】燃焼量と開弁周波数の関係を示すタイムチャー
トである(第1実施例)。
FIG. 4 is a time chart showing a relationship between a combustion amount and a valve opening frequency (first embodiment).

【図5】燃焼開始時のタイムチャートである(第1実施
例)。
FIG. 5 is a time chart at the start of combustion (first embodiment).

【図6】燃焼開始時の制御を示すフローチャートである
(第1実施例)。
FIG. 6 is a flowchart showing control at the start of combustion (first embodiment).

【図7】燃焼開始時のタイムチャートである(第1実施
例)。
FIG. 7 is a time chart at the start of combustion (first embodiment).

【図8】インジェクタの断面図である(第1実施例)。FIG. 8 is a sectional view of the injector (first embodiment).

【図9】スワール発生手段の概略断面図である(第1実
施例)。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a swirl generating means (first embodiment).

【図10】スワール発生リングの平面図および断面図で
ある(第1実施例)。
FIG. 10 is a plan view and a cross-sectional view of a swirl generating ring (first embodiment).

【図11】噴霧燃焼装置の概略図である(第2実施
例)。
FIG. 11 is a schematic view of a spray combustion device (second embodiment).

【図12】噴霧燃焼装置の概略図である(第3実施
例)。
FIG. 12 is a schematic view of a spray combustion device (third embodiment).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インジェクタ(電磁式燃料噴射弁) 2 燃焼筒 3 スパークプラグ(点火手段) 3A スパーク部(点火部) 9 ウィック(多孔性部材) 10 O2 センサ(酸素濃度測定手段) 11 制御手段 16 温度センサ(温度測定手段) Reference Signs List 1 injector (electromagnetic fuel injection valve) 2 combustion cylinder 3 spark plug (ignition means) 3A spark part (ignition part) 9 wick (porous member) 10 O2 sensor (oxygen concentration measuring means) 11 control means 16 temperature sensor (temperature Measuring means)

フロントページの続き (72)発明者 小久保 彰久 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3K055 AA01 AB04 AB05 AB06 BA01 BA02 BB07 BD01 3K068 FB01 FC06 GA02 HA03 HA07 JA06 Continued on the front page (72) Inventor Akihisa Kokubo 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in Denso Co., Ltd. (Reference) 3K055 AA01 AB04 AB05 AB06 BA01 BA02 BB07 BD01 3K068 FB01 FC06 GA02 HA03 HA07 JA06

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁式
燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃料
の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 燃料噴射を開始して着火後燃焼が安定するまでの燃焼開
始初期は低燃焼量とし、燃焼安定後に高燃焼量とすると
ともに、 燃焼量の低い場合に前記電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周
波数を高く設定し、燃焼量の高い場合に前記電磁式燃料
噴射弁の燃料噴射周波数を低く設定する制御手段を用い
たことを特徴とする噴霧燃焼装置。
1. A spray combustion device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying a liquid fuel supplied at a high pressure and burning the fuel sprayed from the fuel injection valve. At the beginning of the combustion start until the combustion is stabilized, the combustion amount is set to be low, and after the combustion is stabilized, the combustion amount is set to be high.When the combustion amount is low, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set to be high. A spray combustion apparatus characterized by using control means for setting a low fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve.
【請求項2】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁式
燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃料
の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 燃料噴射開始からの経過時間が短い場合に前記電磁式燃
料噴射弁の燃料噴射周波数を高く設定し、燃料噴射開始
からの経過時間が長い場合に前記電磁式燃料噴射弁の燃
料噴射周波数を低く設定する制御手段を用いたことを特
徴とする噴霧燃焼装置。
2. A spray combustion device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying liquid fuel supplied at a high pressure and burning the fuel sprayed from the fuel injection valve, wherein the time elapsed from the start of fuel injection is short. A control means for setting the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve high, and setting the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve low when the elapsed time from the start of fuel injection is long. Spray combustion equipment.
【請求項3】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁式
燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃料
の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 燃焼における酸素濃度を測定する酸素濃度測定手段を用
いるとともに、 この酸素濃度測定手段によって測定される酸素濃度が高
い場合に前記電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波数を高く
設定し、前記酸素濃度測定手段によって測定される酸素
濃度が低い場合に前記電磁式燃料噴射弁の燃料噴射周波
数を低く設定する制御手段を用いたことを特徴とする噴
霧燃焼装置。
3. An oxygen concentration measuring device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying liquid fuel supplied at a high pressure, wherein an oxygen concentration in combustion is measured in a spray combustion device for burning fuel sprayed from the fuel injection valve. Means is used, when the oxygen concentration measured by the oxygen concentration measuring means is high, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high, and when the oxygen concentration measured by the oxygen concentration measuring means is low, A spray combustion apparatus characterized by using control means for setting a low fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve.
【請求項4】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁式
燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃料
の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 燃焼温度を測定する温度測定手段を用いるとともに、 この温度測定手段の測定温度が低い場合に前記電磁式燃
料噴射弁の燃料噴射周波数を高く設定し、前記温度測定
手段の測定温度が高い場合に前記電磁式燃料噴射弁の燃
料噴射周波数を低く設定する制御手段を用いたことを特
徴とする噴霧燃焼装置。
4. A spray combustion device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying a liquid fuel supplied at a high pressure and burning the fuel sprayed from the fuel injection valve, wherein a temperature measuring means for measuring a combustion temperature is used. When the temperature measured by the temperature measuring means is low, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high, and when the temperature measured by the temperature measuring means is high, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is increased. A spray combustion device characterized by using a control means for setting a low value.
【請求項5】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁式
燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃料
の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 燃焼室内の光強度を測定する光感知手段を用いるととも
に、 この光感知手段の測定する光度が低い場合に前記電磁式
燃料噴射弁の燃料噴射周波数を高く設定し、前記光感知
手段の測定する光度が高い場合に前記電磁式燃料噴射弁
の燃料噴射周波数を低く設定する制御手段を用いたこと
を特徴とする噴霧燃焼装置。
5. A spray combustion device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying liquid fuel supplied at a high pressure and burning the fuel sprayed from the fuel injection valve, a light sensing device for measuring the light intensity in the combustion chamber. When the light intensity measured by the light sensing means is low, the fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set high, and when the light intensity measured by the light sensing means is high, the electromagnetic fuel injection valve is used. And a control means for setting a low fuel injection frequency.
【請求項6】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁式
燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃料
の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 外気温を測定する外気温測定手段を用いるとともに、 この外気温測定手段の測定温度が低い場合に前記電磁式
燃料噴射弁の燃料噴射周波数を高く設定し、前記外気温
測定手段の測定温度が高い場合に前記電磁式燃料噴射弁
の燃料噴射周波数を低く設定する制御手段を用いたこと
を特徴とする噴霧燃焼装置。
6. A spray combustion device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying liquid fuel supplied at a high pressure and burning the fuel sprayed from the fuel injection valve, wherein an outside air temperature measuring means for measuring an outside air temperature is provided. The fuel injection frequency of the electromagnetic fuel injection valve is set to be high when the measurement temperature of the outside air temperature measurement unit is low, and the fuel of the electromagnetic fuel injection valve is set when the measurement temperature of the outside air temperature measurement unit is high. A spray combustion device characterized by using control means for setting the injection frequency low.
【請求項7】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁式
燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃料
の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 前記電磁式燃料噴射弁から噴射された燃料が到達する部
分に、多孔性部材が配置されたことを特徴とする噴霧燃
焼装置。
7. A spray combustion device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying a liquid fuel supplied at a high pressure and burning the fuel sprayed from the fuel injection valve, wherein the fuel is injected from the electromagnetic fuel injection valve. A spray combustion device, wherein a porous member is disposed in a portion where fuel reaches.
【請求項8】請求項7の噴霧燃焼装置において、 前記多孔性部材の燃焼側の内面と、反燃焼側の外面と
に、燃焼空気が流れる通路が設けられたことを特徴とす
る噴霧燃焼装置。
8. The spray combustion apparatus according to claim 7, wherein a passage through which combustion air flows is provided on an inner surface of the porous member on a combustion side and an outer surface on a non-combustion side of the porous member. .
【請求項9】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁式
燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃料
の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 前記電磁式燃料噴射弁は、所定噴射角で燃料噴射するよ
うに設けられるとともに、 前記電磁式燃料噴射弁から噴射される燃料の所定噴射角
の内側に、燃料の点火を行う点火手段の点火部が配置さ
れたことを特徴とする噴霧燃焼装置。
9. A spray combustion device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying a liquid fuel supplied at a high pressure and burning the fuel sprayed from the fuel injection valve. And an ignition unit of ignition means for igniting the fuel is arranged inside a predetermined injection angle of the fuel injected from the electromagnetic fuel injection valve. Combustion equipment.
【請求項10】高圧供給された液体燃料を噴霧する電磁
式燃料噴射弁を備え、この燃料噴射弁より噴霧された燃
料の燃焼を行う噴霧燃焼装置において、 前記電磁式燃料噴射弁は、所定噴射角で燃料噴射するよ
うに設けられるとともに、 前記電磁式燃料噴射弁から噴射される燃料の所定噴射角
の外側に、燃料の点火を行う点火手段の点火部が配置さ
れたことを特徴とする噴霧燃焼装置。
10. A spray combustion device comprising an electromagnetic fuel injection valve for spraying a liquid fuel supplied at a high pressure and burning the fuel sprayed from the fuel injection valve. And an ignition unit of ignition means for igniting the fuel is provided outside a predetermined injection angle of the fuel injected from the electromagnetic fuel injection valve. Combustion equipment.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002228111A (en) * 2001-01-31 2002-08-14 Denso Corp Combustion device
CN101334163B (en) * 2008-08-01 2010-06-02 浙江大学 Combustion apparatus for EGR valve test

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