JP2000304210A - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JP2000304210A
JP2000304210A JP11309415A JP30941599A JP2000304210A JP 2000304210 A JP2000304210 A JP 2000304210A JP 11309415 A JP11309415 A JP 11309415A JP 30941599 A JP30941599 A JP 30941599A JP 2000304210 A JP2000304210 A JP 2000304210A
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combustion
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injected
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Hiroshi Okada
弘 岡田
Seiji Kawaguchi
清司 川口
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼室内に導入される噴射燃料の微粒化及び
燃焼室内への広範囲な導入を図る。 【解決手段】 燃料噴射弁４と燃焼空間部３ｂとの間に
燃料衝突部９を配置する。該燃料衝突部９には燃料流通
孔９ｄ及び燃焼空気流通孔９ｅが形成されいる。燃料衝
突部９は、燃料噴射弁４から噴射された燃料の一部が燃
料流通孔９ｄのエッジ部９ｆに衝突した状態で燃焼空間
部３ｂ内に導入され、又噴射燃料の残部が該エッジ部９
ｆに衝突することなく直接空間部３ｂ内に導入されるよ
う、燃料噴射弁４との位置関係が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば車両の暖房、
車両部品の暖機、等に用いられる燃焼装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃焼装置としては、特開
平９−２０９８７５号公報に記載されたものがある。こ
れは、燃焼装置における燃料噴射装置の噴射ノズルの下
流側位置に燃料衝突空間を備え、該空間に互いに対向す
る位置にて開放されるノズル孔を備え、該噴射ノズルか
ら噴射された噴射燃料を前記ノズル孔から燃料衝突空間
内に導き、該空間内で燃料を互いに正面衝突させてい
る。
【０００３】該空間内にて正面衝突した燃料は衝突圧力
によって砕かれ、微粒子化して霧状となり、このように
して霧状となった燃料は該空間から燃焼室内に広がりを
もって噴射されるものである。これにより、燃焼室内で
の燃料の燃焼効率が向上するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものにおい
ては、燃料衝突空間内において噴射燃料を衝突する構成
であるため、燃焼初期時、即ち、着火時には噴射燃料の
微粒化が達成でき、着火時の着火遅れ時間を改善するこ
とができる。
【０００５】しかしながら、噴射ノズルの下流側に燃料
衝突空間を配置する構成であるため、該噴射ノズルから
燃焼室内への噴射燃料の広がりに対しては該燃料衝突空
間は障壁となり易く、噴射燃料を燃焼室内に広範囲に導
入することに支障を来す。これは、噴射燃料の、燃焼室
内での分散性の悪化を招来し、定常燃焼時には噴射燃料
の燃焼性が十分でない。
【０００６】本発明は、上述した点に鑑みて案出された
ものであって、噴射燃料の微粒化及び噴射燃料の燃焼室
内への広範囲な導入を達成することができる燃焼装置を
提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
達成するために、特許請求の範囲の各請求項に記載した
燃焼装置を提供するものである。
【０００８】請求項１〜請求項４に記載の発明によれ
ば、燃料噴射手段と、燃焼空気供給手段と、該噴射手段
からの噴射燃料と燃焼空気供給手段からの燃焼空気とが
導入される燃焼空間部と、燃焼空間部にて噴射燃料と燃
焼空気との混合気を着火させる着火手段とを備え、燃料
噴射手段の燃料噴射側と燃焼空間部との間に、燃料噴射
手段からの噴射燃料の一部が衝突し、且つ残部が衝突す
ることなく燃焼空間部に導入されるように設定された燃
料衝突手段と、を具備したことを特徴とするものであ
る。
【０００９】かかる構成によれば、燃料衝突手段に噴射
燃料の一部が衝突することにより、該燃料の一部がその
衝突時の衝撃により砕かれて微粒化されることになる。
この結果、着火時のように燃焼空間部の温度が低（常
温）い場合であって燃料が気化しにくく、燃料と燃焼空
気との混合性が悪い条件下であっても、微粒化された燃
料は気化しやすい状態にあり、燃焼空気との混合性が改
善されるため、該混合気の着火性が良くなり、従って着
火遅れ時間を短縮することが可能となる。
【００１０】又、噴射燃料の残部は燃料衝突部に衝突す
ることなく燃焼空間部内に広範囲に導入されることが可
能となるため、燃焼空間部内の全体において燃焼空気と
の混合性が均一となり、混合気の燃焼性が良好となって
排気ガスがクリーンとなる。
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、燃料衝突
手段を、燃料噴射手段からの噴射燃料が通過する開口部
を備えた板状部とし、燃料噴射手段から噴射された噴射
燃料が開口部を通過する際に、開口部の内壁に噴射燃料
の一部が衝突した状態で燃焼空間部に導入され、且つ残
部の燃料が上記内壁に衝突することなく燃焼空間部に導
入されるように燃料噴射手段と燃料衝突手段との相対位
置を設定したことを特徴としている。
【００１２】この構成によれば、燃料衝突手段の開口部
での内壁おいて噴射燃料の衝突／非衝突を同時に満足す
る構成であるため、簡便な手法でありながら、噴射燃料
の微粒化は内壁での燃料の衝突により達成でき、又噴射
燃料の燃焼空間部への広範囲な分散性は内壁に燃料が衝
突することなく、直接的に燃焼空間部へ燃料が導入され
ることにより達成できる。
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、開口部と
板状部の両側面との境界である両エッジ部において、該
両エッジ部のうち燃焼空間側に位置するエッジ部に噴射
燃料の一部を衝突するようにしたことを特徴としてい
る。
【００１４】この構成によれば、該エッジ部は開口部の
内壁のうちでも燃焼空間側に最も近い位置に存在するた
め、噴射燃料の残部が該エッジ部も含めて内壁にできる
だけ衝突させないようにすることができるので、燃焼空
間部への噴射燃料のより広範囲な分散性を期待すること
ができる。又、エッジ部に噴射燃料の一部を衝突させる
構成であるため、エッジ部による剪断力を利用して噴射
燃料の微粒化をより促進することができる。
【００１５】請求項４に記載の発明によれば、燃料衝突
手段に形成した突起部に噴射燃料の一部を衝突させる構
成と特徴としている。
【００１６】この構成によれば、突起部に噴射燃料の一
部を衝突させるため、請求項１〜３に比較して噴射燃料
の一部を確実に衝突させることができる。
【００１７】請求項５〜請求項８に記載の発明によれ
ば、燃料噴射手段の燃料噴射側と燃焼空間部との間に燃
料衝突部を有する燃料衝突有無切換手段を配置し、該燃
料衝突有無切換手段を、燃焼空間部内の温度変化によっ
て燃料噴射手段からの噴射燃料が衝突した状態で前記燃
焼空間部内に導入される動作モード、及び前記燃料噴射
手段からの噴射燃料が衝突しない状態で前記燃焼空間部
内に導入される動作モードを前記選択的に切換えられる
よう構成したことを特徴としている。
【００１８】この構成によれば、燃焼空間部内の温度変
化によって、上記動作モードを選択的に切換えるから、
請求項６のように着火時のように燃焼空間部内の温度が
低いときには噴射燃料が燃料衝突部に衝突して噴射燃料
の微粒化を達成することができ、又定常燃焼のように燃
焼空間部内の温度が高いときには噴射燃料が燃料衝突部
に衝突することなく燃焼空間部内に導入され、燃焼空間
内での噴射燃料の広範囲な導入を達成することができ
る。
【００１９】請求項７又は請求項８に記載の発明によれ
ば、上記の動作モードを達成するために、燃料衝突部を
支持部に支持するとともに、該燃料衝突部の熱膨張係数
を支持部に比較して大きく設定し（請求項７）、あるい
は燃料衝突部と支持部との間に介在した介在部の熱膨張
係数を他部に比較して大きく設定し（請求項８）、これ
により燃焼空間部内の温度変化に伴う該燃料衝突部の熱
膨張の程度により燃料衝突部の、燃料噴射手段の燃料噴
射側に対する相対的位置が変化するようにして、上記動
作モードを切換えるようにしたことを特徴とするもので
ある。
【００２０】この構成によれば、燃焼空間部内の温度変
化による上記動作モードの切換えを、各部の熱膨張係数
の相違を利用するという簡便な手法で達成することがで
きる。
【００２１】請求項９〜請求項１２に記載の発明によれ
ば、燃料噴射手段の燃料噴射側と燃焼空間部との間に燃
料衝突部を有する燃料衝突有無切換手段を配置し、該燃
料衝突有無切換手段を、燃焼空気供給手段からの燃焼空
気の圧力変化によって噴射燃料が衝突した状態で前記燃
焼空間部内に導入される動作モード、及び前記燃料噴射
手段からの噴射燃料が衝突しない状態で前記燃焼空間部
内に導入される動作モードを前記選択的に切換えられる
よう構成したことを特徴としている。
【００２２】この構成によれば、燃焼空気の圧力変化に
よって、請求項５〜請求項８と同様の作用効果を得るこ
とができる。
【００２３】請求項１１又は請求項１２に記載の発明に
よれば、弁機構の開口部を通過する燃焼空気の圧力変化
を受ける弁機構を有し、圧力変化により該弁機構と燃料
噴射手段との相対的位置が異なるようにしたことを特徴
としている。
【００２４】この構成によれば、燃焼空気の圧力変化に
よる上記動作モードの切換えを、該圧力変化を受ける弁
機構の動作という簡便な手法で達成することができる。
【００２５】請求項１３に記載の発明によれば、燃焼空
気供給手段と燃焼空間部とを結ぶ燃焼空気流路の一部を
燃料噴射手段の外周に形成したことを特徴とするもので
ある。
【００２６】この構成によれば、燃料噴射手段の外周を
通る燃焼空気によって該燃料噴射手段を冷却することが
でき、燃焼空間部内での定常燃焼のように燃料噴射手段
が燃焼空間部からの熱伝導で温度上昇し、燃料噴射手段
内部の燃料が間接的に加熱されて気泡を発生し、その結
果該燃料噴射手段からの噴射燃料の流量が変化すること
を回避することができ、従って制御量どおりの噴射燃料
量を確保することができる。
【００２７】請求項１４〜請求項１７に記載の発明によ
れば、電磁式燃料噴射弁を備え、燃焼空間部の燃焼状態
を検出する手段を備えて該検出手段によって検出された
燃焼空間部の燃焼状態に応じて燃料噴射弁の燃料噴射周
波数を制御手段により制御するようにしたことを特徴と
するものである。
【００２８】この構成によれば、燃焼空間部の燃焼状態
に応じて燃料噴射周波数を制御するため、燃料噴射周波
数の制御による噴射燃料の噴射状態を燃焼空間部の燃焼
状態に応じて制御でき、従って例えば着火時の燃焼初期
時のような燃焼反応が不完全または進行していない場合
には周波数を高く設定すれば噴射燃料の微粒化を図るこ
とができ、燃料衝突手段による噴射燃焼の一部衝突によ
る微粒化も加味されて噴射燃料の一層の微粒化を達成で
きるので、燃焼反応が不完全な環境状態における噴射燃
料と燃焼空気との混合性を改善することができる。
【００２９】請求項１６に記載の発明においては、各セ
ンサによって特定の制御を行うから、燃焼初期時には燃
料噴射弁の燃料噴射周波数を高く設定して噴射燃料の微
粒化を図り、一方定常燃焼時には燃料噴射周波数を低く
設定して燃料噴射弁に対する、高速周波数化による負荷
を軽減できるという噴射弁の使い方ができる。
【００３０】請求項１８に記載の発明によれば、燃料噴
射弁からの燃料の所定噴射角の内側または外側に着火手
段の着火部が設定されていることを特徴とするものであ
る。
【００３１】この構成によれば、噴射燃料の主流が到達
する部分以外に着火部が設定されているので、噴射燃料
の主流に着火部が晒されることがなく、主流から飛散す
る霧化状の燃料に着火部が晒されることになり、このよ
うな霧化状の燃料が存在する領域は空気過剰率も着火し
易い範囲となり、このため混合気の瞬時着火が可能とな
る。
【００３２】請求項１９〜請求項２３に記載の発明によ
れば、燃焼空間部が混合室と燃焼室とに区画されてお
り、着火手段が混合室に配置されていることを特徴とす
るものである。
【００３３】この構成によれば、先に述べた請求項１〜
請求項１８に記載の発明と同様の効果を得られる。
【００３４】請求項２０に記載の発明によれば、混合室
を形成する壁部が燃焼室に向かうに従って断面積が拡大
する縦断面形状を有していることを特徴とするものであ
る。
【００３５】この構成によれば、混合室での噴射燃料と
燃焼空気との混合気が燃焼室に至るに従って混合室内に
て広がり、この結果、噴射燃料と燃焼空気との混合性が
良好となる。これにより、混合気の燃焼性が良好となっ
て排気ガスがクリーンとなる。
【００３６】請求項２１に記載の発明によれば、燃焼空
気供給手段からの燃焼空気を導入する燃焼空気供給通路
を、混合室の壁部及び燃焼室の壁部の外周に形成し、か
つ該通路に導入された燃焼空気を燃焼室に供給すること
を特徴とするものである。
【００３７】この構成によれば、燃焼空気供給通路を通
過した燃焼空気は混合室の壁部からの輻射熱により暖め
られることになり、燃焼室に供給された該暖められた燃
焼空気は、混合室での着火手段による混合気の着火によ
り一部未燃焼のままで燃焼室に至った混合気中の燃料と
の混合性を高めることになり、従って該混合気の燃焼室
での燃焼が完結する。
【００３８】請求項２２に記載の発明によれば、混合室
と燃焼室との間に、両室を連通する開口を有した仕切り
部材を配置したことを特徴とするものである。
【００３９】この構成によれば、混合室内での未燃焼混
合気は開口を経由して燃焼室内に導入されるため、混合
気が混合室内に燃料が滞在する時間を長くできるので、
該混合室内での燃料と燃焼空気との混合性を高めること
ができる。
【００４０】さらに、混合室内において混合気の一部燃
焼で形成された火炎または未燃焼混合気を上記開口にて
分割した状態で燃焼室内に導入できるため、混合室内に
供給された燃焼空気と未燃焼混合気との接触が多ポイン
トで行われることになり、また火炎と未燃焼混合気との
接触も多ポイントで行われることになるので、燃焼室内
での未燃焼混合気中の燃料と該燃焼室に供給された燃焼
空気との混合性が改善されるとともに混合室からの一部
燃焼火炎の熱を効果的に使って上記混合性が改善される
ことになり、従って燃焼室内での混合気の燃焼性が良好
となって排気ガスがクリーンとなる。
【００４１】請求項２３に記載の発明によれば、仕切り
部材のうち、混合室に面する側の表面に燃料蒸発用の多
孔性部材が配置されていることを特徴とするものであ
る。
【００４２】この構成によれば、混合室で蒸発し得ない
一部の燃料は多孔性部材にて一時的に吸着され、該吸着
された燃料は燃焼空間部内での火炎又は混合室内での火
炎の発生熱を受けて蒸発する。従って、蒸発した燃料は
混合室内又は混合室を経由して燃焼空間部内で燃焼させ
ることができるため、排気エミッションを低減できる。
【００４３】請求項２４に記載の発明によれば、高圧供
給された液体燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁を有し、
該燃料噴射弁の起動後、所定時間経過するまでは所定時
間経過後に比べて前記燃料噴射弁の燃料噴射周波数を高
く制御するよう前記燃料噴射弁を制御する制御手段を更
に備えることを特徴とするものである。
【００４４】この構成によれば、時間の制御にて燃料噴
射弁の燃料噴射周波数を制御するため、センサ類を要す
ることなく制御構成がシンプルとなる。
【００４５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。
【００４６】（実施形態１）図１は実施形態１を示すも
ので、１は液体燃料（本実施形態では軽油）を貯蔵して
いる燃料タンク、２は電動駆動型の燃料ポンプで、燃料
タンク１から燃料を吸い出して下流側の燃料流路に供給
するものである。
【００４７】３は円筒状に形成された燃焼容器であり、
その外側壁３ａの軸方向の一端部に固定された円筒部５
に電磁式の燃料噴射弁４が装着されている。この燃料噴
射弁４は車両エンジンに装着されている公知の燃料噴射
弁と同一構成のものを使用することができるので、その
具体的構造の概要については後述する。
【００４８】燃料噴射弁４と円筒部５との装着構成につ
いては、図のように例えば複数のステー６を用いて互い
に同軸状となるように燃料噴射弁４が円筒部５の内側の
燃焼空気導入口５ａに装着されている。該燃焼空気導入
口５ａには電動駆動型のエアポンプ７からの燃焼空気が
導入されるようになっている。なお、図１中ではエアー
ポンプ７と燃焼空気導入口５ａとを結ぶ経路は簡略され
ているが、実際は導管により両者は接続されている。
【００４９】上記円筒部５内には燃料噴射弁４の先端側
で燃料噴射位置より上流側を囲むようにしてリング状の
絞り部材８が固定されている。又、円筒部５内において
燃料噴射側と燃焼容器３の内側の燃焼空間３ｂとの間に
位置するようにして燃料衝突部９が円筒部５の環状フラ
ンジ部５ｂ上に載置され、該燃料衝突部９は例えば円筒
部５に対してネジ（図示しない）にて固定されている。
なお、円筒部５には開口部５ｃが形成されている。
【００５０】上記燃料衝突部９は図２に拡大して示した
ように、燃料噴射弁４の燃料噴射側に対向する一側面９
ａ及び燃焼空間３ｂ側に対向する他側面９ｂを有する板
状部９ｃと、該板状部９ｃに形成された開口部としての
燃料流通孔９ｄと、該燃料流通孔９ｄの周りに形成され
た複数の燃焼空気流通孔９ｅと、から構成されている。
燃料衝突部９の燃料流通孔９ｄは燃料噴射弁４の噴射ノ
ズルに対応し、又、燃焼空気流通孔９ｅは燃焼空気導入
口５ａに対応している。
【００５１】図２は燃料噴射弁４と燃料衝突部９とにお
ける寸法関係を示している。燃焼噴射弁４の噴射口２７
（図６参照）は４つ形成されており、各噴射口２７の直
径は０．１５ｍｍ、噴射角度αは６６°である。また、
燃料噴射弁４の先端と噴射口２７との間の距離は０．３
ｍｍ（図中ｘ）である。燃料衝突部９の板状部９ｃの直
径は１６ｍｍ、燃料流通孔９ｄの直径は５ｍｍ、燃料衝
突部９の一側面９ａと他側面９ｂとの間の距離（板状部
９ｃの肉厚：ｙ）は４．５ｍｍ、板状部９ｃの、燃料噴
射弁４が支持される段部９ｇ部分の肉厚（ｚ）は３．５
５ｍｍである。
【００５２】ところで、燃料衝突部９の燃料流通孔９ｄ
と板状部９ｃとの境界部分には、該板状部９ｃの一側面
９ａ及び他側面９ｂ側にエッジ部が存在するが、本実施
形態では、上記図２に示した各寸法関係により、他側面
９ｂ側即ち燃焼空間３ｂ側のエッジ部９ｆに燃料噴射弁
４からの噴射燃料が一部衝突するようにされている。
【００５３】つまり、燃料噴射弁４の４つの噴射口２７
から噴射された噴射燃料が燃料流通孔９ｄを通過する際
に図２のように上記エッジ部９ｆの一部衝突し、又残部
は該エッジ部９ｆには衝突せずに燃焼空間部３ｂに導入
されるように燃料噴射弁４と燃料衝突部９との相対位置
が設定されている。このような噴射燃料の態様は燃焼装
置の着火時と定常燃焼時との両方に存在する。
【００５４】１０は円筒状外側ハウジングであり、その
内側に固定された円筒状内側ハウジング１１との間に循
環水通路１２を形成している。該ハウジング１０，１１
はリング状フランジ１３を介して燃焼容器３に固定され
ている。
【００５５】上記循環水通路１２は外側ハウジング１０
に接続された入口１４、出口１５に連通している。な
お、この入口１４、出口１５は図示しない例えば車両用
暖房装置であるヒータコアに接続され、該ヒータコアに
循環水通路１２内の水が循環される。
【００５６】燃焼容器３と内側ハウジング１１との間に
は燃焼ガス通路１６が形成されており、該燃焼ガス通路
１６は排気ガス出口１７に連通している。該出口１７は
両ハウジング１０，１１に接続されている。
【００５７】次に、図６により燃料噴射弁４の概略構造
について説明する。図６に示すように、燃料噴射弁４は
概略円筒状の金属製のハウジング１８，１９を有し、一
方のハウジング１８の一端部に燃料ポンプ２からの加圧
された燃料が流入する燃料入口２０が形成されている。
該燃料入口２０には燃料フィルタ２１が配置され、該フ
ィルタ２１の下流側に燃料通路２２が形成され、該燃料
通路２２の先端部にコイルスプリング２３が配置されて
いる。このコイルスプリング２３は円筒状のプランジャ
２４をニードル弁（弁手段）２５の閉弁方向（図６の下
方）に押圧する弾性手段である。プランジャ２４は磁性
体からなり、電磁コイル２６に通電されると、電磁コイ
ル２６の電磁力によりコイルスプリング２３のばね力に
抗してニードル弁２５の開弁方向（図６の上方）に変位
する。
【００５８】プランジャ２４にはニードル弁２５の一端
部が一体に連結されているので、ニードル弁２５はプラ
ンジャ２４と一体に図６の上下方向に変位する。燃料通
路２２はコイルスプリング２３とプランジャ２４の内側
部を通り、さらにニードル弁２５の上端部の外周側を通
ってニードル弁２５の細径部２５ａの外周側に形成され
る燃料通路２９に常時連通している。そして、該燃料通
路２９と噴射口２７との間がニードル弁２５の他端部
（下端部）に形成された円錐状の弁部２５ｂにより開閉
される。
【００５９】燃焼容器３にはその火花発生用の電極部が
燃焼空間３ｂに露出するようにして点火プラグ３０が固
定されている。該点火プラグ３０の電極部に火花が発生
することにより、燃焼空間３ｂ内の混合気が着火され
る。
【００６０】図４は電気制御の概要を示すブロック図で
あり、３２は燃焼制御装置で、例えば、マイクロコンピ
ュータとその周辺回路から構成される。該マイクロコン
ピュータはあらかじめ設定されたプログラムに基づいて
入力信号に対する所定の演算処理を行って、図１に示し
た各電気機器（燃料ポンプ２、エアーポンプ７、燃料噴
射弁４の電磁コイル２６、点火プラグ３０）への通電を
制御する。
【００６１】燃焼制御装置３２には、使用者により操作
される燃焼作動スイッチ３３ａ等の操作スイッチ群３３
から入力信号が加えられる。
【００６２】上記構成における実施形態１の作動を説明
する。図５は燃料制御装置３２による燃焼の制御例を示
すもので、図５の横軸＝０にて燃焼作動スイッチ３３ａ
が投入されると、燃焼装置の作動がスタートして、ま
ず、燃料ポンプ２及びエアーポンプ７への通電を開始し
て、両ポンプを起動する。ここで、燃料ポンプ２は、起
動時から所定の規定回転速度で回転させる。この燃料ポ
ンプ２の規定回転速度の回転により、燃料タンク１内の
軽油を所定の圧力まで加圧できる。
【００６３】一方、エアーポンプ７のモータへの印加電
圧はポンプ起動後、徐々に増加させて該ポンプ７の回転
速度を徐々に増加させて燃焼空気の供給量を徐々に増加
させる。これにより、燃焼起動時に過大な燃焼空気の供
給による火炎の吹き消え等の不具合を防止する。エアポ
ンプ７の回転速度は、燃焼制御装置３２内蔵のタイマー
機能により所定時間ｔ２後に規定回転速度に到達する。
【００６４】他方、燃料噴射弁４の電磁コイル２６に
は、オン時間とオフ時間との比率（デューティ比）を変
化させるデューティ信号が燃焼装置３２から加えられ
る。このデューティ信号は、例えば燃焼始動時（着火
時）には所定の最小燃料量を噴射し、燃料着火後に徐々
に燃料噴射量を増加させるように制御される。
【００６５】又、点火プラグ３０には、点火信号が所定
時間ｔ３の間、供給され、該電極部に火花が発生する。
混合気の燃焼開始後は、火炎による燃焼熱により燃焼を
継続できるので、点火プラグ３０への点火信号は所定時
間の間だけ発生する。なお、燃料噴射弁４の電磁コイル
２６へのデューティ信号により燃料供給量を調整すると
ともにエアポンプ７の回転速度調整により燃焼空気量を
調整することによって、燃焼装置の燃焼量を調整可能で
ある。
【００６６】ところで、本実施形態においては、図１及
び図２に示すように、燃料噴射弁４からの噴射された燃
料は燃料衝突部９の燃料流通孔９ｄを通過して燃焼空間
部３ｂ内に導入される。一方、燃焼空気は燃料噴射弁４
の外周囲に形成された燃焼空気導入部５ａ、絞り部材８
の内側、燃料衝突部９の燃焼空気流通孔９ｅを経て燃焼
空間部３ｂ内に導入される。
【００６７】ここで、本実施形態においては、燃料衝突
部９と燃料噴射弁４との位置関係が、燃料の一部が燃料
衝突部９の燃料流通孔９ｄのエッジ部９ｆに衝突し、残
部が該エッジ部９ｆに衝突することなく、燃焼空間部３
ｂ内に導入されるように設定されている（図中Ａが衝突
燃料の軌跡を示す）。
【００６８】このため、上記エッジ部９ｆに衝突した燃
料はその衝突エネルギーにより微粒化されることになる
ので、燃焼起動時のように燃焼空間部が常温で冷えてい
ても気化しやすい雰囲気となり、又燃焼空気と混合気し
やすい雰囲気となる。従って、燃焼空間部３ｂ内の混合
気は点火プラグ３０の火花により直ちに着火されやすく
なり、着火遅れ時間を大幅に短縮することが可能とな
る。
【００６９】なお、本実施形態において、絞り部材８の
内側を通過する燃焼空気は絞り部材８の内側の径が円筒
部５の燃焼空気導入口５ａの径よりも小さいため、乱流
状態となるので、燃料噴射弁４の周りを通過する燃焼空
気が燃料噴射弁４を冷却するのに必要な熱伝達率が向上
する。この結果、燃焼空間部部３ｂからの熱を燃料噴射
弁４が受けても効果的に該燃料噴射弁４を冷却すること
ができる。
【００７０】図３は燃料噴射弁４からの噴射燃料の燃料
圧力を２５０ｋＰａ、噴射周波数を８０Ｈｚとした場
合、燃料噴射弁４からの噴射流量の変化に対する燃料衝
突の有無と燃料粒径との関係を示すものであり、該図３
から理解されるように、衝突部９に対して噴射燃料を衝
突させた本実施形態と衝突部９を備えない比較例とを対
比した場合、平均粒径が噴射流量の変化に関係なく一定
で且つ微粒であることが理解できる。
【００７１】一方、混合気の着火による燃焼開始後、所
定時間経過後の定常燃焼時においては、燃料が燃焼空間
部３ｂ内に均一に分散しないと、燃焼空気との混合性が
不均一となり、混合気の燃焼性が悪化することになる
が、本実施形態においては、燃料噴射弁４からの噴射燃
料は一部は燃料衝突部９に邪魔されることなく燃料衝突
部９の燃料流通孔９ｄから直接に燃焼空間部３ｂ内に導
入（図中Ｂが衝突しない燃料の軌跡を示す）されるの
で、該燃焼空間部３ｂ内に均一に分散されることにな
る。従って、燃料と燃焼空気との混合性が改善され、混
合気の燃焼性が良好となり、排気ガス中の有害成分の低
減を図ることができる。
【００７２】（実施形態２）図７〜図１０は、実施形態
２を示すものである。該実施形態２においては、燃焼空
間部３ｂ内の温度により、燃料噴射弁４からの噴射燃料
を衝突部９に衝突させたり、衝突させなかったりするも
のである。
【００７３】具体的に説明すると、図８に示すように、
燃料衝突部９の円形の板状部９ｃには４つの脚部９０が
所定の間隔を隔てて一体に設けられており、該４つの脚
部９０は，それに形成された孔部９０ａを用いて円筒部
５の内側に形成された環状のフランジ部５ｂにネジ４０
（図９，１０参照、図７にはネジ４０は図示しない）に
て固定されている。
【００７４】なお、図２と同じ符号は、図２と同じ構成
を示す。
【００７５】そして、燃料衝突部９は熱膨張係数３１×
１０-6／Ｋのアルミニウムから構成されている。又、円
筒部５は熱膨張係数１２×１０-6／Ｋのニッケルクロム
鋼から構成されている。従って、燃焼空間部３ｂ内の温
度が約５００℃の場合、燃料衝突部９の脚部９０が０．
２ｍｍ熱膨張し、板状部は約０．２ｍｍ、燃料噴射弁４
の燃料噴射側に近づくことになる。
【００７６】なお、本実施形態２においては、実施形態
１とは異なって、燃焼空間部部３ｂ内での燃焼ガスを排
気管１７により外部へ導く構成を有しており、燃焼空間
部部３ｂを構成する燃焼容器３の、円筒部５側は蓋部７
０により閉鎖されている。又、実施形態１の絞り部材８
に相当する部分が５ｃとして円筒部５に形成されてい
る。
【００７７】次に、本実施形態２の作動について説明す
る。混合気の着火時のように燃焼空間部３ｂ内の温度が
常温の場合は、図９のように、燃料衝突部９の板状部９
ｃと燃料噴射弁４の燃料噴射側との間の距離が離れてお
り、その結果、燃料噴射弁４から噴射された噴射燃料
は、その全部が燃料衝突部９の燃料流通孔９ｄの内壁に
衝突した状態で燃焼空間部３ｂ内に導入されることなる
（図中Ａが燃料の軌跡を示す）。このため、実施形態１
と同様に噴射燃料の微粒化が達成され、着火時のような
常温雰囲気であっても噴射燃料の気化が促進され、又燃
焼空気との混合性が改善される。
【００７８】一方、燃焼空間部３ｂ内での燃焼により、
その燃焼熱が燃料衝突部９に伝達されるが、燃焼空間部
３ｂ内の温度が約５００℃に達すると、燃料衝突部９が
円筒部５との熱膨張係数の差に基づき、特に４つの脚部
９０が熱膨張する。
【００７９】該熱膨張量は上述したように約０．２ｍｍ
であり、従って燃料衝突部９の板状部９ｃが約０．２ｍ
ｍ、燃料噴射弁４の燃料噴射側に近づく。この動作によ
り、該燃料噴射弁４から噴射された噴射燃料は図１０に
示したように燃料衝突部９の燃料流通孔９ｄの内壁に衝
突することなく、燃焼空間部３ｂ内に広範囲に導入（図
中Ｂが燃料の軌跡を示す）されるため、燃焼空間部部３
ｂ内の全体において燃焼空気との混合性が均一となる。
【００８０】本実施形態２によれば、燃焼空間部３ｂ内
の温度変化に伴う燃料衝突部９の熱膨張の程度によっ
て、該燃料衝突部９に燃料が衝突した状態で燃焼空間部
部３ｂ内に導入される動作モード、該燃料衝突部９に燃
料が衝突しない状態で燃焼空間部部３ｂ内に導入される
動作モードを選択的に切換えている。
【００８１】このため、実施形態１に比較して定常燃焼
時においては、燃料噴射弁４からの噴射燃料を全く衝突
させない状態で燃焼空間部部３ｂ内に導入させることが
できるので、燃焼空間部３ｂ内への噴射燃料の広範囲な
導入を一層図ることができる。
【００８２】なお、実施形態２においては図９及び図１
０の何れの作動モード時における噴射燃料にも点火プラ
グ３０の電極部が接触するように該点火プラグ３０が燃
焼容器３に固定されている。
【００８３】（実施形態３）図１１は実施形態３を示す
ものである。該実施形態３は実施形態２が燃料衝突部９
の全体をアルミニウム製で構成したのに対して、脚部９
０のみをアルミニウム製で構成したものである。なお、
燃料衝突部９の板状部９ｃは円筒部５と同様のニッケル
クロム鋼から構成されており、該板状部９ｃは脚部９０
の上にされ、且つ該板状部９ｃと燃料噴射弁４との間に
配置したコイルスプリング４１により、その位置を保持
されている。従って、脚部９０の熱膨張により、脚部９
０が伸びて板状部９ｃが燃料噴射弁４の方向へ近づく際
にはコイルスプリング４１が圧縮されることになる。
【００８４】以上述べた構成が実施形態２と異なるのみ
で他の構成は実施形態２と同じである。又、本実施形態
３の作動は実施形態２の作動（図９，１０参照）と同様
であるため、その説明は省略する。
【００８５】（実施形態４）図１２〜図１５は実施形態
４を示すものである。該実施形態４は燃料衝突部９に対
する、燃料噴射弁４からの噴射燃料の衝突／非衝突の切
換えを行うために燃焼空気の圧力を利用するものであ
る。本実施形態４では燃料噴射弁４からの燃料噴射側
に、噴射燃料を通過させる開口部５０と燃焼空気を通過
させる開口部５１とを有した弁部５２、及びスプリング
手段としてのコイルスプリング５３を備えた弁機構５６
を有するものである。
【００８６】具体的に説明すると、図１２に示すよう
に、燃焼噴射弁４の燃料噴射側がその内側に燃焼空気導
入室７１を形成するようにハウジング６０が配置されて
いる。該ハウジング６０は燃焼容器３の蓋部７０に固定
されている。
【００８７】ハウジング６０には燃焼空気配管６１が接
続されており、その軸線が燃料噴射弁４の軸線と交差す
るようにされている。これにより、燃焼空気による燃料
噴射弁４の冷却効率が向上する。
【００８８】図１３に示すように、弁機構５６の弁部５
２はその底面に４つの開口部５１を備えており、該４つ
の開口部５１の一端は噴射燃料を通過させる開口部５０
に、又他端は切欠き部５４に、各々連通している。弁機
構５６の弁部５２はハウジング６０の開口部６２の周囲
に載置されており、上記切欠き部５４はこのような載置
状態においてハウジング６０の内側の燃焼空気導入室７
１に弁機構５６の開口部５１が通ずるように機能する。
【００８９】又、弁機構５６の弁部５２の表面には環状
の鍔部５５を一体に有しており、該鍔部５５はその自由
端の内側が燃料噴射弁４の外周側に接触している。
【００９０】コイルスプリング５３は弁機構５６の弁部
５２をハウジング６０の支持部としての環状フランジ部
６０ａの開口部６２の周囲に押圧する方向に荷重を付与
するものである。
【００９１】上記実施形態４の作動を説明する。エアー
ポンプ７からの燃焼空気は一旦燃焼空気導入室７１内に
導入され、弁機構５６の弁部５２の切欠き部５４、開口
部５１、開口部５０、ハウジング６０の開口部６２を経
て燃焼空間部３ｂ内に導入される。
【００９２】着火時のように、エアーポンプ７からの燃
焼空気の燃焼空気導入室７１内への導入量が少ないとき
は、弁機構５６の弁部５２の開口部５１を通過する燃焼
空気の圧力が相対的に低く、従ってコイルスプリング５
５による弁部５２の押圧荷重が該燃焼空気の圧力に打ち
勝って弁部５２を押圧する状態を維持する。この結果、
図１４に示すように、燃料噴射弁４からの噴射燃料は弁
部５２の開口部５０に内壁に衝突し、噴射燃料は微粒化
された状態で該ハウジング６０の開口を経て燃焼空間部
３ｂ内に導入される（図中Ａが燃料の軌跡を示す）。
【００９３】一方、定常燃焼のように、エアーポンプ７
からの燃焼空気の燃焼空気導入室７１内への導入量が多
いときは、弁機構５６の弁部５２の開口部５１を通過す
る燃焼空気の圧力が相対的に高く、従って該燃焼空気の
圧力がコイルスプリング５５による弁部５２の押圧荷重
に打ち勝って、弁部５２はコイルスプリング５５を押し
縮めて移動する。この結果、図１５に示すように、燃料
噴射弁４と弁機構５６との相対的位置が接近し、燃料噴
射弁４からの噴射燃料は弁部５２の開口部５０に内壁に
衝突することなくハウジング６０の開口を経て燃焼空間
部３ｂ内の広範囲に導入される（図中Ｂが燃料の軌跡を
示す）。
【００９４】（実施形態５）図１６〜図２１は実施形態
５を示すものである。該実施形態５は燃焼装置の全体構
造及び燃料衝突部材９の構造を実施形態１〜４に対して
異なるよう構成し、且つ燃料噴射弁４の燃料噴射周波数
を制御するようにしたものである。
【００９５】具体的に説明すると、燃焼装置については
次のようである。即ち、燃焼容器３が円筒状の外壁３ａ
と、該外壁３ａに形成された複数の燃焼空気導入口３ｃ
と、外壁３ａに一体に連結されて断面積が外壁３ａとの
連結部分に至るに従って大きくなる円筒状の燃焼空気筒
３ｄとから構成されている。
【００９６】燃焼容器３の上記連結部内側には容器３を
横断して容器３の内部を二分割する仕切り板３ｇが固定
されている。該仕切り板３ｇにより容器３の内部が混合
室３ｉと燃焼空間部３ｂとに分割され、両者は仕切り板
３ｇに形成した多数の連通孔３ｈにより連通している。
仕切り板３ｇの混合室３ｉ側には板状の多孔性部材３ｅ
が固定されている。該多孔性部材３ｅは液体の燃料を吸
着して保持し、蒸発できる表面積の大きい多孔質材料、
例えば発泡金属により形成され、点火プラグ３０による
燃料加熱停止後においても効果的に燃料の蒸発を促進で
きるようにするものである。なお、多孔性部材３ｅに
は、仕切り板３ｇの連通孔３ｈと同じ位置、同じ形状の
連通孔を設けてもよい。
【００９７】点火プラグ３０は混合室３ｉ側に突出する
ようにハウジング１１に固定されており、点火プラグ３
０のスパーク部は燃料噴射弁４からの噴射燃料の噴射角
の内側、即ち噴射燃料のコーン部の内側に配置されてい
る。なお、外側に配置してもよい。
【００９８】ハウジング１１と燃焼容器３との間には、
燃焼空気流路３ｆが形成してある。燃焼空気導入口１３
ａからの燃焼空気は円筒部５の燃焼空気導入部５ａと燃
焼空気流路３ｆとに振り分けられ、振り分けられた燃焼
空気は該燃焼空気流路３ｆ、燃焼空気導入口３ｃを経由
して燃焼容器３の燃焼空間部３ｂに供給されるように構
成されている。燃焼空気導入部５ａ側に振り分けられた
燃焼空気は燃料衝突部材９の燃焼空気流通孔９ｅにて絞
られるため、混合室３ｉでの燃焼空気の供給量は少なく
なり、従って混合室３ｉ内での混合気は燃料リッチ状態
に設定される。
【００９９】燃焼空気流路燃料衝突部材９については次
のようである。即ち、燃料衝突部材９は図１７（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、複数の燃焼空気流通孔９ｅを通過
した燃焼空気が旋回流となるように所定の角度を付与さ
れた構成となっており、また燃料流通孔９ｄの内壁には
一つの燃料空気流通孔９ｅに対向するようにして突起部
９ｆが形成されている。
【０１００】ここで、燃料噴射弁４の噴射孔は、該噴射
孔から噴射された噴射燃料が、図１６に示すように、噴
射燃料の一部が突起部９ｆに衝突し、残部が燃料流通孔
９ｄの内壁に衝突しないように、複数個設置されてお
り、且つ該噴射孔から噴射される噴射燃料の噴射角度は
例えば３０°〜５０°に設定されている。
【０１０１】燃料衝突部材９を支持する円筒部５はその
側壁の一部に開口部５ｅを備えており、ハウジング１１
のフランジ１３に形成された燃焼空気導入口１３ａが上
記開口部５ｅの周壁部５ｆに対向している。このため、
エアーポンプ７からの燃焼空気はこの開口部５ｅの周壁
部に衝突して円筒部５の燃焼空気導入部５ａと前記燃焼
空気流路３ｆに振り分けられるように構成されている。
【０１０２】燃料噴射弁４の燃料噴射周波数を制御する
構成は以下のようである。即ち、燃料噴射周波数は燃焼
空間部３ｂ内の酸素濃度に応じて燃焼制御装置３２によ
り制御されるものである。酸素濃度は公知の酸素濃淡電
池により構成された酸素センサ１１０に検出され、該酸
素センサ１１０はハウジング１１の燃焼ガス排出口１７
近傍の壁部に、燃焼空間部３ｂ内に突出するようにして
取り付けられている。
【０１０３】酸素センサ１１０からの信号は燃焼制御装
置３２の判定処理部にて演算処理され、燃料噴射弁４の
燃料噴射周波数を制御する。
【０１０４】次に、上記実施形態５の作動を説明する。
図１８は燃焼制御装置３２による燃焼の制御例を示すも
ので、図１８の横軸＝０にて燃焼作動スイッチ３３ａ
（図４参照）が投入されると、燃焼装置の作動がスター
トして、まず、燃料ポンプ２及びエアーポンプ７への通
電を開始して、両ポンプを起動する。ここで、燃料ポン
プ２は、起動時から所定の規定回転速度で回転させる。
この燃料ポンプ２の規定回転速度の回転により、燃料タ
ンク１内の軽油を所定の圧力まで加圧できる。また、エ
アポンプ７はＱ１の燃焼空気量を得る回転速度で回転さ
せ、所定時間ｔ１ではＱ２の燃焼空気量を得る回転速度
で回転させる。
【０１０５】他方、燃焼空間部３ｂ内の酸素濃度を酸素
センサ１１０により検出し、燃焼制御装置３２はその酸
素センサ１１０からの出力信号を取込み、燃焼制御装置
３２内の判定処理部にてその出力値が所定値より高いか
低いかを判定する。そして、その判定結果に基づき、酸
素センサ１１０からの出力信号が所定値より低いときに
は燃料噴射弁４のニードル弁２５（図６参照）を閉弁位
置と開弁位置との間１００Ｈｚの周波数にて振動させる
信号を燃料噴射弁４の電磁コイル２６に出力させ、所定
値より高いときには２０Ｈｚの周波数にてニードル弁２
５を振動させる信号を燃料噴射弁４の電磁コイル２６に
出力させる。
【０１０６】また、燃料噴射弁４の電磁コイル２６に
は、オン時間とオフ時間との比率（デューティ比）を変
化させるデューティ信号が燃焼制御装置３２から加えら
れる。このデューティ信号は、例えば燃焼始動時（着火
時）には所定の最小燃料量を噴射し、燃料着火後に徐々
に燃料噴射量を増加させるように制御される。即ち、燃
焼装置の始動がスタートした直後はデューティ比がＡ１
であるが、所定時間ｔ１に到達するまで徐々にデューテ
ィが増加し、所定時間ｔ１に到達した後はデューティ比
はＡ２となる。
【０１０７】更に、点火プラグ３０には、点火信号が所
定時間ｔ３の間、供給され、該電極部に火花が発生す
る。混合気の燃焼開始後は、火炎による燃焼熱により燃
焼を継続できるので、点火プラグ３０への点火信号は所
定時間ｔ３の間だけ発生する。なお、燃料噴射弁４の電
磁コイル２６へのデューティ信号により燃料供給量を調
整するとともにエアポンプ７の回転速度調整により燃焼
空気量を調整することによって、燃焼装置の燃焼量を調
整可能である。
【０１０８】ところで、燃焼初期時には、燃料が着火し
にくいので、燃料の着火により消費されるべき酸素が高
濃度で残存するため、酸素センサ１１０からの出力値は
小さくなる。図１９の制御フローに示すように、この出
力値は燃焼制御装置３２に取り込まれ、燃焼制御装置内
の判定処理部に基づき演算処理され、燃焼制御装置３２
は１００Ｈｚの周波数にて燃料噴射弁４のニードル弁２
５を振動させる。これにより、燃料噴射弁４から噴射さ
れた噴射燃料は微粒化されることになる。
【０１０９】そして、該微粒化された噴射燃料に一部は
燃料衝突部材９の燃料流通孔９ｄの内壁に形成された突
起部９ｆに衝突する。
【０１１０】このように、燃焼初期時には燃料が着火し
にくいが、燃料噴射弁４の燃料噴射周波数のよる噴射燃
料の微粒化に加えて、噴射された燃料を上記のように突
起部９ｆに衝突させて一層、微粒化するようにしたた
め、噴射燃料と燃焼空気との混合性を極めて良好なもの
とすることができる。従って、着火遅れ時間の短縮化を
図ることができる。
【０１１１】そして、噴射燃料と燃焼空気との混合性が
良好となって、燃焼状態が定常状態となれば、燃焼空気
が燃焼に供される結果、燃焼空間部３ｂ内の酸素濃度は
低くなる。このため、酸素濃度センサ１１０からの出力
値は基準酸素である大気との比較により高くなるので、
図１９の制御フローに示すように、燃焼制御装置３２の
判定処理部は２０Ｈｚの周波数にて燃料噴射弁４のニー
ドル弁２５を振動させるよう電磁コイル２６へ信号を出
力する。これにより、噴射燃料は大きな液滴となるが、
定常燃焼状態に移行しているため、燃焼状態が不安定と
なることはない。
【０１１２】図２０は燃料噴射弁の燃料噴射周波数によ
って、噴射燃料中の５０μｍ以下の微粒燃料の体積割合
がどのように変化するかを示したものである。噴射燃料
量は燃焼空間部３ｂ内での発熱量６ｋＷに相当する噴射
量としてある。この図２０から理解されるごとく、燃料
噴射周波数が増加するに従って、５０μｍ以下の微粒燃
料の体積割合が増加していることがわかる。図２１は燃
料噴射周波数が高周波の場合と低周波の場合とにおける
噴射燃料の性状を概念的に示すものであり、高周波の場
合が霧状のようになるのに対して低周波の場合は棒状と
なる。
【０１１３】ところで、本実施形態５において、噴射燃
料と燃焼空気とは混合室３ｉ内にて混合されて混合気と
なるが、前述したように、混合室３ｉ内での混合気は燃
料リッチに設定されているので、混合室３ｉ内では完全
燃焼しない。
【０１１４】しかるに、混合室３ｉの下流側に燃焼空間
部３ｂが位置しており、混合室３ｉで燃焼した燃焼火炎
及び未燃焼混合気は仕切り板３ｆの連通部３ｈから燃焼
空間部３ｂ内に導入され、且つ燃焼空気流路３ｆに振り
分けられた燃焼空気が燃焼空気導入口３ｃから燃焼空間
部３ｂ内に導入されるため、この燃焼空気の供給により
該燃焼空間部３ｂ内にて完全燃焼することになる。
【０１１５】なお、このように振り分けられた燃焼空気
が燃焼空気導入口３ｃから燃焼空間部３ｂ内に導入され
る過程では、混合室３ｉの側方の燃焼空気流路３ｆを通
過するが、この際に混合室３ｉからの輻射熱により燃焼
空気が暖められることになるので、燃焼空間部３ｂ内に
おいて燃焼空気による冷却作用が低減され、従って、エ
ミッションの低減が期待できる。また、燃焼空気が燃焼
空間部３ｂの軸線に対して交差する方向に導入されるた
め、混合室３ｉから噴出された未燃焼混合気を攪拌する
ことになり、該混合気中の燃料の微粒化を促進すること
ができる。
【０１１６】そして、以上のように混合室３ｉを燃焼空
間部３ｂの上流側に配置することにより、混合室３ｉに
て予混合燃焼の態様となるため、燃焼空間部３ｂ内での
混合気の燃焼性が良好となるので、燃焼空間部３ｂの容
積を大きくする必要がない。
【０１１７】また、燃焼燃焼容器３の内側壁部に相当す
る燃焼空気筒３ｄを下流側に行くにつれて断面積が拡大
する縦断面形状としてあるため、該燃焼空気筒３ｄの内
側に位置する混合室３ｉ内の混合気を滑らかに広がらせ
ることができ、混合気の混合性が良好となる。
【０１１８】また、本実施形態によれば、燃料噴射弁か
らの噴射燃料の所定噴射角の内側または外側に着火手段
の着火部が設定されている。このことは、換言すれば、
噴射燃料の主流が到達する部分以外に着火部が設定され
ることになるので、噴射燃料の主流に着火部が晒される
ことがなく、主流から飛散する霧化状の燃料に着火部が
晒されることになり、このような霧化状の燃料が存在す
る領域は着火し易いので、混合気の瞬時着火が可能とな
る。噴射燃料の主流に着火部が晒されると、燃料の液適
によって燃料の着火が阻害される。
【０１１９】また、本実施形態によれば、所定の角度を
有した燃焼空気流通孔９ｅを燃焼空気が通過することに
より、燃焼空気が旋回流となって混合室３ｉに噴出され
ることになり、この結果、混合室３ｉ内における燃焼空
気の旋回流により噴射燃料と空気との混合性が一層良好
となる。
【０１２０】また、本実施形態によれば、仕切り板３ｇ
の燃焼空間部３ｂ側に多孔性部材３ｅが配置されている
ため、混合室３ｉで蒸発し得ない一部の燃料は多孔性部
材３ｅにて一時的に吸着され、該吸着された燃料は燃焼
空間部３ｂ内での火炎又は混合室３ｅ内での火炎の発生
熱を受けて蒸発する。従って、点火プラグ３０への通電
を停止した後の定常燃焼時には確実に多孔性部材３ｅで
吸着された燃料を蒸発させてそれを混合室３ｉ内又は混
合室３ｉを経由して燃焼空間部３ｂ内で燃焼させること
ができるため、排気エミッションを低減できる。
【０１２１】（実施形態６）図１６は実施形態６も示し
ている。即ち、本実施形態６は酸素センサ１１０に代え
て温度センサ１１１を用いたものである。温度センサ１
１１は周知の熱電対のセンサ部を備えている。本実施形
態６によれば、図２２の制御フローに示すように、温度
センサ１１１の出力値が燃焼制御装置３２内の判定処理
部にて演算処理され、燃焼初期時のように燃焼空間部３
ｂ内の燃焼温度が低い場合には温度センサ１１１の出力
値が所定値より低いので、燃焼制御装置３２は燃料噴射
弁４の電磁コイル２６に周波数１００Ｈｚにてニードル
弁２５を振動させる信号を出力する。一方、燃焼空間部
３ｂ内での定常燃焼により、燃焼空間部３ｂ内の温度が
上昇すれば、、温度センサ１１１の出力値が所定値より
高いので、温度センサ１１１の出力値が燃焼制御装置３
２内の判定処理部にて演算処理された結果、燃焼制御装
置３２は燃料噴射弁４の電磁コイル２６に周波数２０Ｈ
ｚにてニードル弁２５を振動させる信号を出力する。
【０１２２】以上の制御により、実施形態５と同様の作
用効果を奏することができる。
【０１２３】（実施形態７）図２３は実施形態７を示す
ものである。本実施形態７は燃焼空間部３ｂ内の燃焼火
炎に基づく光強度を光強度センサ１１２により検出し、
この出力値に基づいて燃料噴射弁４の燃料噴射周波数を
制御するようにしたものである。光強度センサ１１２は
周知の、光強度により電流値が変化するものであり、ハ
ウジング１１のフランジ１３に固定取り付けられてい
る。そして、光強度センサ１１２は燃焼容器３の外壁３
ａに形成された燃焼空気導入口３ｃから漏れる燃焼空間
部３ｂ内の燃焼火炎に基づく光強度を測定する。
【０１２４】図２４の制御フローに示すように、光強度
センサ１１２の出力値が燃焼制御装置３２内の判定処理
部にて演算処理され、燃焼初期時のように燃焼空間部３
ｂ内の燃焼温度が低い場合には、光強度センサ１１２か
らの電流が低く、判定処理部は光強度センサ１１２から
の出力値が所定値より低いと判定するので、燃焼制御装
置３２は燃料噴射弁４の電磁コイル２６に、周波数１０
０Ｈｚにてニードル弁２５を振動させる信号を出力す
る。一方、燃焼空間部３ｂ内での定常燃焼により、燃焼
空間部３ｂ内の温度が上昇すれば、光強度センサ１１２
の電流値は高くなり、その出力値が燃焼制御装置３２内
の判定処理部にて演算処理され、判定処理部は光強度セ
ンサ１１２からの出力値が所定値より高いと判定するの
で、燃焼制御装置３２は燃料噴射弁４の電磁コイル２６
に周波数２０Ｈｚにてニードル弁２５を振動させる信号
を出力する。
【０１２５】以上の制御により、実施形態５と同様の作
用効果を奏することができる。
【０１２６】（実施形態８）図２５は実施形態８を示す
ものであり、本実施形態８は燃焼空間部３ｂ内の外部で
ある外部雰囲気温度を温度センサ１１３により検出し、
この出力値に基づいて燃料噴射弁４の燃料噴射周波数を
制御するようにしたものである。温度センサ１１３は周
知のサーミスタ式のものである。
【０１２７】実施形態８の制御フローの図は図２２と同
じであるので、図示は省略するが、温度センサ１１３の
出力値が燃焼制御装置３２内の判定処理部に基づき演算
処理され、燃焼初期時のように燃焼空間部３ｂ内の燃焼
温度が低い場合には、温度センサ１１３からの出力値が
高く、判定処理部は温度センサ１１２からの出力値が所
定値より低いと判定するので、燃焼制御装置３２は燃料
噴射弁４の電磁コイル２６に、周波数１００Ｈｚにてニ
ードル弁２５を振動させる信号を出力する。
【０１２８】一方、燃焼空間部３ｂ内での定常燃焼によ
り、燃焼空間部３ｂ内の温度が上昇すれば、温度センサ
１１３の電流値は高くなり、その出力値が燃焼制御装置
３２内の判定処理部にて演算処理され、判定処理部は温
度センサ１１３からの出力値が所定値より低いと判定す
るので、燃焼制御装置３２は燃料噴射弁４の電磁コイル
２６に周波数２０Ｈｚにてニードル弁２５を振動させる
信号を出力する。
【０１２９】以上の制御により、実施形態５と同様の作
用効果を奏する。
【０１３０】（実施形態９）図２６、図２７は実施形態
９を示すものである。該実施形態９においては、実施形
態５〜実施形態８における各種センサ類を用いることな
く燃料噴射弁の燃料噴射周波数を制御するようにしたも
のである。
【０１３１】具体的に説明すると、燃焼装置の構成は図
１６と同一であり、酸素センサ１１０を廃止した構成で
ある。そして、該実施形態９では燃焼制御装置３２によ
る燃焼作動スイッチ３３ａ（図４参照）が投入される
と、図２６の制御フロー及び図２７の制御タイムチャー
トに示すように、エアポンプ７、点火プラグ３０、燃料
ポンプ２、燃料噴射弁４の作動が実行されるが（この実
行は実施形態５〜実施形態８と同じ）、燃料噴射弁４の
噴射燃料周波数は燃焼作動スイッチ３３ａをＯＮしてか
ら所定時間ｔ１の間は周波数１００Ｈｚで燃料噴射弁４
を駆動し、ｔ２を経過後は周波数１００Ｈｚで燃料噴射
弁４を駆動するようにしたものである。これらの制御フ
ローは燃焼制御装置３２及び該燃焼制御装置３２内蔵の
タイマー機能により達成される。
【０１３２】この実施形態９によれば、時間により燃料
噴射弁４の噴射燃料周波数を切換え制御するため、実施
形態５〜実施形態８に比較してセンサ類を必要とせず、
制御構成がシンプルとなる。
【０１３３】上述した各実施形態に限定されるものでは
なく、以下のように種々の変更が可能である。 （１）実施形態１では、燃料衝突部９の燃料流通孔９ｄ
のエッジ部９ｆに燃料を衝突させるようにしたが、該燃
料流通孔９ｄのエッジ部９ｆにつながる内壁に燃料を衝
突させるようにしても勿論よい。 （２）請求項に記載の、燃焼空間部部３ｂ内の温度によ
って燃料衝突部９に対して噴射燃料が衝突したり、しな
かったりを切換えるための燃料衝突有無切換手段として
は燃料衝突部９を構成する脚部９０の熱膨張係数を、該
燃料衝突部９を支持する支持部としてのフランジ部５Ｃ
を有する円筒部５の熱膨張係数より高く設定する例（実
施形態１）、燃料衝突部９とこれを支持するフランジ部
５Ｃを有する支持部としての円筒部５との間に介在した
態様に脚部９０の熱膨張係数を、燃料衝突部９及び円筒
部５の熱膨張係数より高く設定する例（実施形態２）を
示したが、例えば燃焼空間部３ｂ内の温度を測定する温
度センサ及び該センサからの信号に応じて燃料衝突部９
の位置を調整するアクチュエータを備え、このような電
気的な手法によって燃料衝突有無切換手段を構成するこ
とも可能である。又は、バイメタルのような、あるいは
形状記憶合金のような材料を用いた機械的な手法によっ
て燃料衝突有無切換手段を構成することも可能である。
あるいは着火時と定常燃焼時とで燃料噴射弁４の電磁コ
イル２６へのデューティ信号が異なることを利用し、該
信号に基づいて燃料衝突部９に設けたアクチュエータを
動作させるようにすることも可能である。 （３）弁機構５６の弁部５２の開口部５１を通過する燃
焼空気の圧力に応じて該弁機構５６を作動させるように
したが、例えばエアーポンプ７から吐き出される燃焼空
気の圧力を圧力センサ及び該センサからの信号に応じて
弁機構５６の位置を調整するアクチュエータを備え、こ
のような電気的な手法によって燃料衝突有無切換手段を
構成することも可能である。 （４）実施形態５に示した突起部９ｆを有した燃料衝突
部材９を実施形態１〜４の燃焼装置に適用しても勿論よ
い。 （５）実施形態５においては、点火プラグ３０が混合室
３ｉ内に配置されているが、これに代えて燃焼室３ｂに
点火プラグ３０を配置してもよい。 （６）燃料着火手段としては点火プラグを用いたが、グ
ロープラグを用いてもよい。 （７）液体燃料としては、軽油の他に灯油、メタノー
ル、ガソリン等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示す縦断面である。
【図２】図１の燃料衝突部の拡大図である。
【図３】図１の燃料衝突効果を示す特性図である。
【図４】実施形態１におけるブロック図である。
【図５】実施形態１における作動を例示するタイムチャ
ートである。
【図６】実施形態１における燃料噴射弁の構造を示す断
面図である。
【図７】実施形態２を示す縦断面図である。
【図８】図７の燃料衝突部の斜視図である。
【図９】実施形態２における作動説明に供する断面図で
ある。
【図１０】実施形態２における作動説明に供する断面図
である。
【図１１】実施形態３を示す縦断面図である。
【図１２】実施形態４を示す縦断面図である。
【図１３】（Ａ）は図１２の弁機構の弁部を示す正面図
である。（Ｂ）は（Ａ）の底面図である。（Ｃ）は
（Ａ）の側面図である。
【図１４】実施形態４における作動説明に供する断面図
である。
【図１５】実施形態４における作動説明に供する断面図
である。
【図１６】実施形態５を示す従断面図である。
【図１７】（Ａ）は実施形態５における燃料衝突部材を
示す平面図である。（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図であ
る。
【図１８】実施形態５における作動を例示するタイムチ
ャートである。
【図１９】実施形態５における作動を例示する制御フロ
ーである。
【図２０】実施形態５における作用説明に供する特性図
である。
【図２１】実施形態５の作用説明に供する模式図であ
る。
【図２２】実施形態６における作動を例示する制御フロ
ーである。
【図２３】実施形態７を示す従断面図である。
【図２４】実施形態７における作動を例示する制御フロ
ーである。
【図２５】実施形態８を示す縦断面図である。
【図２６】実施形態９における作動を例示する制御フロ
ーである。
【図２７】実施形態９における作動を例示するタイムチ
ャートである。
【符号の説明】
３…燃焼容器、３ａ…外壁、３ｂ…燃焼空間部、３ｃ…
燃焼空気導入口、３ｄ…燃焼空気筒、３ｅ…多孔性部
材、３ｆ…燃焼空気流路、３ｇ…仕切り板（仕切り部
材）、３ｈ…連通孔、３ｉ…混合室、４…燃料噴射弁
（燃料噴射手段）、５…円筒部（支持部）、７…エアー
ポンプ（燃焼空気供給手段）、９…燃料衝突部（燃料衝
突手段）、９ａ…一側面、９ｂ…他側面、９ｃ…板状
部、９ｄ…燃料流通孔、９ｅ…燃焼空気流通孔、９ｆ…
エッジ部、３０…点火プラグ（着火手段）、３２…燃焼
制御装置、５０…開口部、５１…開口部、５２…弁部、
５３…コイルスプリング（スプリング手段）、５６…弁
機構、９０…脚部（燃料衝突有無切換手段）、１１０…
酸素センサ、１１１…温度センサ、１１２…光強度セン
サ、１１３…温度センサ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｎ 5/00 Ｆ２３Ｎ 5/00 Ｈ Ｆターム(参考） 3K003 FA01 FA04 FB04 FB05 GA04 3K049 AA01 BA04 CA01 CA05 CB01 DA01 DC03 DC04 EA03 3K055 AA01 AB03 BA01 BA07 BA11 BB07 BD10 3K068 FA02 FB02 FC03 FD07 FD08 GA01 GA05 GA07 HA01 JA06

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料噴射手段と、燃焼空気供給手段と、
    該噴射手段からの噴射燃料と前記燃焼空気供給手段から
    の燃焼空気とが導入される燃焼空間部と、前記燃焼空間
    部にて前記噴射燃料と前記燃焼空気との混合気を着火さ
    せる着火手段と、前記燃料噴射手段の燃料噴射側と前記
    燃焼空間部との間に配置され、前記燃料噴射手段からの
    噴射燃料の一部が衝突し、且つ残部が衝突することなく
    前記燃焼空間部に導入されるように設定された燃料衝突
    手段と、を具備したことを特徴とする燃焼装置。
  2. 【請求項２】 前記燃料衝突手段は、前記燃料噴射手段
    の燃料噴射側に対向する一側面及び前記燃焼空間部側に
    対向する他側面を有する板状部と、該板状部に開口され
    前記燃料噴射手段からの噴射燃料が通過する開口部と、
    を備えており、前記燃料噴射手段から噴射された噴射燃
    料が前記開口部を通過する際に、該開口部の内壁に噴射
    燃料の一部が衝突した状態で前記燃焼空間部に導入さ
    れ、且つ残部が前記開口部の前記内壁に衝突することな
    く前記燃焼空間部に導入されるように前記燃料噴射手段
    と前記燃料衝突手段との相対位置が設定されていること
    を特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
  3. 【請求項３】 前記開口部はその開口部と前記板状部の
    前記両側面との境界であり、且つ前記内壁の一部を構成
    するエッジ部を前記板状部の前記両側面に有しており、
    前記燃料噴射手段から噴射された噴射燃料が前記開口部
    を通過する際に、該開口部の前記エッジ部のうち前記燃
    焼空間部側に位置する前記他側面側のエッジ部に噴射燃
    料の一部が衝突した状態で前記燃焼空間部に導入され、
    且つ残部が前記エッジ部に衝突することなく前記燃焼空
    間部に導入されるように前記燃料噴射手段と前記燃料衝
    突手段との相対位置が設定されていることを特徴とする
    請求項２に記載の燃焼装置。
  4. 【請求項４】 前記燃料衝突手段は、前記燃料噴射手段
    の燃料噴射側に対向する一側面及び前記燃焼空間部側に
    対向する他側面を有する板状部と、該板状部に開口され
    前記燃料噴射手段からの噴射燃料が通過する開口部と、
    該開口部の内壁に設けられた突起部と、を備えており、
    前記燃料噴射手段から噴射された噴射燃料が前記開口部
    を通過する際に、該開口部の内壁に設けられた前記突起
    部に、噴射燃料の一部が衝突した状態で前記燃焼空間部
    に導入され、且つ残部が前記開口部の前記内壁あるいは
    前記突起部に衝突することなく前記燃焼空間部に導入さ
    れるように前記燃料噴射手段と前記燃料衝突手段との相
    対位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記
    載の燃焼装置。
  5. 【請求項５】 燃料噴射手段と、燃焼空気供給手段と、
    該噴射手段からの噴射燃料と前記燃焼空気供給手段から
    の燃焼空気とが導入される燃焼空間部と、前記燃焼空間
    部にて前記噴射燃料と前記燃焼空気との混合気を着火さ
    せる着火手段と、前記燃料噴射手段の燃料噴射側と前記
    燃焼空間部との間に配置され、前記燃料噴射手段からの
    噴射燃料が衝突した状態で前記燃焼空間部内に導入され
    る動作モード、及び前記燃料噴射手段からの噴射燃料が
    衝突しない状態で前記燃焼空間部内に導入される動作モ
    ードを前記燃焼空間部内の温度変化によって選択的に切
    換えられるよう構成された燃料衝突部を有する燃料衝突
    有無切換手段と、を具備したことを特徴とする燃焼装
    置。
  6. 【請求項６】 前記燃料衝突有無切換手段は、前記燃焼
    空間部内の温度が常温状態においては前記燃料噴射手段
    からの噴射燃料を前記燃料衝突部に衝突させた状態で前
    記燃焼空間部内に導入され、前記燃焼空間部内の温度が
    前記常温状態に比較して相対的に高温状態においては前
    記燃料噴射手段からの噴射燃料を前記燃料衝突部に衝突
    させない状態で前記燃焼空間部内に導入されるように切
    換えられることを特徴とする請求項５に記載の燃焼装
    置。
  7. 【請求項７】 前記燃料衝突有無切換手段は、前記燃料
    噴射手段からの燃料噴射側に配置されて該噴射燃料が衝
    突する前記燃料衝突部と、前記燃料衝突部が支持された
    支持部とを備え、前記燃焼空間部内の温度変化に伴う前
    記燃料衝突部の熱膨張の程度により前記燃料衝突部と燃
    料噴射手段の燃料噴射側との相対的位置関係が変化し、
    前記燃料衝突部の位置が前記燃料噴射側に近い関係では
    前記燃料衝突部に噴射燃料が衝突せず、前記燃料衝突部
    の位置が前記燃料噴射側に遠い関係では前記燃料衝突部
    に噴射燃料が衝突するように、前記燃料衝突部の熱膨張
    係数を前記支持部に比較して相対的に大きく設定したこ
    とを特徴とする請求項６に記載の燃焼装置。
  8. 【請求項８】 前記燃料衝突有無切換手段は、前記燃料
    噴射手段からの燃料噴射側に配置されて該噴射燃料が衝
    突する前記燃料衝突部と、前記燃料衝突部が支持された
    支持部と、前記燃料衝突部と前記支持部との間に介在さ
    れた介在部とを備え、前記燃焼空間部内の温度変化に伴
    う前記介在部の熱膨張の程度により前記燃料衝突部と前
    記燃料噴射手段の燃料噴射側との相対的位置関係が変化
    し、前記燃料衝突部の位置が前記燃料噴射側に近い関係
    では前記燃料衝突部に噴射燃料が衝突せず、前記燃料衝
    突部の位置が前記燃料噴射側に遠い関係では前記燃料衝
    突部に噴射燃料が衝突するように、前記介在部の熱膨張
    係数を前記支持部及び前記燃料衝突部に比較して相対的
    に大きく設定したことを特徴とする請求項６記載の燃焼
    装置。
  9. 【請求項９】 燃料噴射手段と、燃焼空気供給手段と、
    該噴射手段からの噴射燃料と前記燃焼空気供給手段から
    の燃焼空気とが導入される燃焼空間部と、前記燃焼空間
    部にて前記噴射燃料と前記燃焼空気との混合気を着火さ
    せる着火手段と、前記燃料噴射手段の燃料噴射側と前記
    燃焼空間部との間に配置され、前記燃料噴射手段からの
    噴射燃料が衝突した状態で前記燃焼空間部内に導入され
    る動作モード、及び前記燃料噴射手段からの噴射燃料が
    衝突しない状態で前記燃焼空間部内に導入される動作モ
    ードを前記燃焼空気供給手段からの燃焼空気の圧力変化
    によって選択的に切換えられるよう構成された燃料衝突
    部を有する燃料衝突有無切換手段と、を具備したことを
    特徴とする燃焼装置。
  10. 【請求項１０】 前記燃料衝突有無切換手段は、前記燃
    焼空気供給手段からの燃焼空気の圧力が相対的に低い状
    態においては前記燃料噴射手段からの噴射燃料を前記燃
    料衝突部に衝突させた状態で前記燃焼空間部内に導入さ
    れ、前記燃焼空気供給手段からの燃焼空気の圧力が相対
    的に高い状態においては前記燃料噴射手段からの噴射燃
    料を前記燃料衝突部に衝突させない状態で前記燃焼空間
    部内に導入されるように切換えられることを特徴とする
    請求項９に記載の燃焼装置。
  11. 【請求項１１】 前記燃料衝突有無切換手段は、前記燃
    料噴射手段の燃料噴射側に配置され、前記燃料噴射手段
    からの噴射燃料を通過させ、前記燃料衝突部としての壁
    面を有する開口部及び前記燃焼空気供給手段からの燃焼
    空気を通過させる開口部を備え、且つ該燃焼空気通過用
    の前記開口部を通過する燃焼空気の圧力の変化によって
    前記燃料噴射手段との相対的位置が変化するよう動作す
    る弁機構を有し、前記弁機構は、前記燃焼空気の圧力が
    相対的に低いときには噴射燃料通過用の前記開口部の前
    記壁面に前記燃料噴射手段からの噴射燃料が衝突した状
    態で前記燃焼空間部内に導入するよう前記燃料噴射手段
    から遠い側に動作し、前記燃焼空気の圧力が相対的に高
    いときには前記燃料噴射手段からの噴射燃料が噴射燃料
    通過用の前記開口部の前記壁面に衝突することなく、前
    記燃焼空間部内に導入されるよう前記燃料噴射手段から
    近い側に動作するように設定されていることを特徴とす
    る請求項１０に記載の燃焼装置。
  12. 【請求項１２】 前記弁機構は、前記燃料噴射手段の燃
    料噴射側に配置され、前記燃料噴射手段からの噴射燃料
    を通過させる前記開口部及び前記燃焼空気供給手段から
    の燃焼空気を通過させる前記開口部を備える弁部材と、
    前記弁部材が支持され、前記両開口部に連通する開口部
    を備える支持部と、前記弁部材と前記燃料噴射手段の燃
    料噴射側との間に配置されて前記弁部材を前記支持部側
    に押圧するスプリング手段と、を具備し、燃焼空気通過
    用の前記開口部を通過する燃焼空気の圧力が相対的に低
    いときには前記弁部材が前記支持部側に前記スプリング
    手段により押圧されて前記弁部材は前記噴射燃料通過用
    の前記開口部の前記壁面に前記燃料噴射手段からの噴射
    燃料が衝突した状態で前記燃焼空間部内に導入されるよ
    う前記燃料噴射手段から遠い側の動作位置に保持され、
    燃焼空気通過用の前記開口部を通過する燃焼空気の圧力
    が相対的に高いときには前記弁部材は前記スプリング手
    段の押圧力に抗して前記支持部側から離れて前記燃料噴
    射手段からの噴射燃料が噴射燃料通過用の前記開口部の
    壁面に衝突することなく、前記燃焼空間部内に導入され
    るよう前記燃料噴射手段から近い側の動作位置に保持さ
    れることを特徴とする請求項１１に記載の燃焼装置。
  13. 【請求項１３】 前記燃料噴射手段の外周に、前記燃焼
    空気供給手段と前記燃焼空間部とを結ぶ燃焼空気流路の
    一部を形成したことを特徴とする請求項１〜１２の何れ
    か一つに記載の燃焼装置。
  14. 【請求項１４】 前記燃料噴射手段として、高圧供給さ
    れた液体燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁を備え、前記
    燃焼空気供給手段からの燃焼空気と前記燃料噴射弁から
    の燃料との混合気による前記燃焼空間部の燃焼状態を検
    出する検出手段と、該検出手段によって検出された前記
    燃焼空間部の燃焼状態に応じて前記燃料噴射弁の燃料噴
    射周波数を制御する制御手段とを更に備えることを特徴
    とする請求項１〜請求項１３の何れか一つに記載の燃焼
    装置。
  15. 【請求項１５】 前記検出手段により検出された前記燃
    焼空間部の燃焼状態が所定の燃焼状態にある場合に、前
    記制御手段により前記燃料噴射弁の燃料噴射周波数を高
    く制御し、所定の燃焼状態にない場合は、前記制御手段
    により前記燃料噴射弁の燃料噴射周波数を低く制御する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の燃焼装置。
  16. 【請求項１６】 前記検出手段は、前記燃焼空間部での
    燃焼状態における酸素濃度を検出する酸素濃度センサ、
    前記燃焼空間部での燃焼状態における燃焼温度を検出す
    る温度センサ、前記燃焼空間部での燃焼状態における光
    強度を検出する光強度センサ、の何れか一つから選択さ
    れており、前記酸素濃度センサの場合は、該酸素濃度セ
    ンサによって検出された前記燃焼空間部内の酸素濃度が
    所定値より高いときはそれより低いときに比べて燃料噴
    射周波数を高く設定し、前記温度センサの場合は、該温
    度センサによって検出された前記燃焼空間部内の温度が
    所定値より低いときはそれより高いときに比べて燃料噴
    射周波数を高く設定し、光強度センサの場合は、燃焼空
    間部内の光強度が所定値より低いときはそれより高いと
    きに比べて燃料噴射周波数を高く設定することを特徴と
    する請求項１５に記載の燃焼装置。
  17. 【請求項１７】 前記燃料噴射手段として、高圧供給さ
    れた液体燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁を備え、また
    燃焼空間部の外部雰囲気温度を検出する検出手段と、前
    記検出手段にて検出された外部雰囲気温度が所定値以下
    の場合はそれより高い場合に比べて前記燃料噴射弁の燃
    料噴射周波数を高く制御する制御手段とを更に備えたこ
    とを特徴とする請求項１〜請求項１３の何れか一つに記
    載の燃焼装置。
  18. 【請求項１８】 前記燃料噴射手段として、高圧供給さ
    れた液体燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁を備え、該燃
    焼噴射弁は所定噴射角度で燃料を噴射するように配置さ
    れており、前記着火手段の着火部が前記燃料噴射弁から
    噴射される燃料の所定噴射角の内側または外側に位置す
    るように設定されていることを特徴とする請求項１〜１
    ７の何れか一つに記載の燃焼装置。
  19. 【請求項１９】 前記燃焼空間部は、前記燃料噴射手段
    の燃料噴射側に配置された混合室と該混合室の下流側に
    配置されて該混合室と連絡する燃焼室とに区画されてお
    り、前記燃焼室内に前記燃焼空気供給手段から燃焼空気
    が供給されるように構成されており、前記混合室内に供
    給される燃焼空気の供給量は該混合室内における混合気
    が燃料リッチとなるように設定されており、かつ前記着
    火手段は前記混合室に配置されていることを特徴とする
    請求項１〜１８の何れか一つに記載の燃焼装置。
  20. 【請求項２０】 前記混合室を形成する壁部が下流側の
    前記燃焼室に向かうに従って断面積が拡大する縦断面形
    状を有することを特徴とする請求項１〜１９の何れか一
    つに記載の燃焼装置。
  21. 【請求項２１】 前記混合室を形成する前記壁部及び前
    記燃焼室を形成する壁部の外周には燃焼空気供給通路が
    配置されており、該燃焼空気供給通路に前記燃焼空気供
    給手段からの燃焼空気が導入されるように構成されてお
    り、該燃焼空気供給通路に導入された燃焼空気を前記燃
    焼室に供給する開口部が前記燃焼室を形成する前記壁部
    に形成されていることを特徴とする請求項１９または２
    ０に記載の燃焼装置。
  22. 【請求項２２】 前記混合室と前記燃焼室との間に、開
    口を有する仕切り部材が配置されていることを特徴とす
    る請求項１９〜２１の何れか一つに記載の燃焼装置。
  23. 【請求項２３】 前記仕切り部材のうち、前記混合室に
    面する側の表面に燃料蒸発用の多孔性部材が配置されて
    いることを特徴とする請求項２２に記載の燃焼装置。
  24. 【請求項２４】 燃料噴射手段として、高圧供給された
    液体燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁を備え、該燃料噴
    射弁の起動後、所定時間経過するまでは所定時間経過後
    に比べて前記燃料噴射弁の燃料噴射周波数を高く制御す
    るよう前記燃料噴射弁を制御する制御手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか一つに記載の
    燃焼装置。
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