JP2001165434A - Vaporizing combustor - Google Patents

Vaporizing combustor

Info

Publication number
JP2001165434A
JP2001165434A JP34880999A JP34880999A JP2001165434A JP 2001165434 A JP2001165434 A JP 2001165434A JP 34880999 A JP34880999 A JP 34880999A JP 34880999 A JP34880999 A JP 34880999A JP 2001165434 A JP2001165434 A JP 2001165434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
combustion
amount
air
evaporative
Prior art date
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.)
Pending
Application number
JP34880999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Ito
彰 伊藤
Masanori Uehara
昌徳 上原
Yoshifumi Ito
美文 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP34880999A priority Critical patent/JP2001165434A/en
Publication of JP2001165434A publication Critical patent/JP2001165434A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that in an vaporizing combustor in which a combustion is started after a liquid fuel is vaporized, vapor fuel fed in a premixing chamber is condensed to be liquefied at a time of ignition action, and fuel supply to a catalytic combustion part in response to a requested combustion rate is made impossible. SOLUTION: Fuel is fed to a premixing chamber 14 in an amount more than a requested fuel amount suitable to ignition by a control of ECU 40 during the time from an ignition actuation to a combustion stabilization. Thereby even though an evaporated fuel is partly condensed in the chamber 14 and liquefied, the amount of the liquefied content is supplemented by correction of fuel increase. Thus vapor fuel in correspondence with the requested amount is fed to the catalytic combustion part 6, and air-fuel ratio is maintained appropriately, and further the degradation of the ignition performance can also be resolved.

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、液化燃料を蒸発さ
せ、その蒸発燃料を燃焼させる蒸発式燃焼装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an evaporative combustion apparatus for evaporating liquefied fuel and burning the evaporated fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】蒸発式燃焼装置は、蒸発燃料を燃焼させ
る燃焼部と、この燃焼部の上流の予混合室に液体燃料を
蒸発させて供給する蒸発燃料供給手段と、燃焼部の上流
の予混合室に空気を供給する空気供給手段とを備えるも
のであり、燃焼部で得られた熱を、例えば車両の暖房
や、車両部品の暖機等に用いるものである。
2. Description of the Related Art An evaporative combustion apparatus comprises a combustion section for burning evaporative fuel, evaporative fuel supply means for evaporating and supplying liquid fuel to a premixing chamber upstream of the combustion section, and an evaporative fuel supply section upstream of the combustion section. Air supply means for supplying air to the mixing chamber, wherein the heat obtained in the combustion section is used, for example, for heating a vehicle or for warming up a vehicle component.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】燃焼部での燃焼が安定
すると、燃焼熱が予混合室等に伝わって高温になるた
め、予混合室等の内部に供給された蒸気燃料は、蒸気と
して維持される。しかし、着火始動時、蒸発燃料が供給
される予混合室の内部は、蒸発燃料をそのまま蒸気とし
て維持するだけの雰囲気温度に達していない。そのた
め、着火始動時においては、予混合室等に供給された蒸
気燃料が凝縮して再び液化し、燃焼部に要求燃焼量に見
合った蒸気燃料が供給できなくなってしまう。このよう
な現象が発生すると、着火始動時に適性空燃比が得られ
なくなり、ひいては着火性能が悪化する現象をも引き起
こしてしまう。この不具合を具体的に説明すれば、例え
ば燃焼部に触媒が担持された触媒燃焼部を用いた場合で
は、液化凝縮により適性空燃比が得られなくなって燃料
リーンな空燃比の混合気が触媒燃焼部に供給されると、
触媒燃焼部で高温燃焼が発生して触媒燃焼部の寿命が劣
化する不具合が発生する。また、触媒燃焼部であって
も、高温燃焼を行うバーナ燃焼部であっても、着火時は
燃料リッチな空燃比の方が着火し易いが、液化凝縮によ
り燃料リーンになると、着火性能が劣化してしまう。
When the combustion in the combustion section is stabilized, the heat of combustion is transmitted to the premixing chamber and the like and becomes high temperature, so that the steam fuel supplied into the premixing chamber and the like is maintained as steam. Is done. However, at the time of ignition start, the inside of the premixing chamber to which the evaporated fuel is supplied has not reached an atmospheric temperature at which the evaporated fuel is maintained as vapor as it is. Therefore, at the time of ignition start, the vapor fuel supplied to the premixing chamber or the like condenses and liquefies again, and it becomes impossible to supply the vapor fuel corresponding to the required combustion amount to the combustion unit. If such a phenomenon occurs, an appropriate air-fuel ratio cannot be obtained at the time of ignition start, and a phenomenon that ignition performance is deteriorated may also be caused. If this problem is specifically described, for example, in the case of using a catalytic combustion section in which a catalyst is supported in the combustion section, an appropriate air-fuel ratio cannot be obtained due to liquefaction condensation, and a mixture having a fuel-lean air-fuel ratio becomes catalytic combustion. When supplied to the department
High temperature combustion occurs in the catalytic combustion section, and the life of the catalytic combustion section is degraded. In addition, the fuel-rich air-fuel ratio is easier to ignite at the time of ignition in both the catalytic combustion section and the burner combustion section that performs high-temperature combustion, but the ignition performance deteriorates when the fuel becomes lean due to liquefaction condensation. Resulting in.

【0004】一方、着火して燃焼が開始されると、その
燃焼熱が予混合室等に伝わる。すると、予混合室等で凝
縮液化していた燃料が再蒸発する。このような現象が発
生すると、燃焼部へは、予混合室から供給された蒸気燃
料の他に、予混合室等で再蒸発した蒸気燃料が供給され
ることになる。つまり、燃焼開始初期、燃焼部には、過
剰な蒸発燃料が供給されることになり、適性空燃比が得
られなくなってしまい、エミッションが悪化するなどの
不具合が発生する。
[0004] On the other hand, when combustion is started upon ignition, the combustion heat is transmitted to a premixing chamber and the like. Then, the fuel condensed and liquefied in the premixing chamber or the like is re-evaporated. When such a phenomenon occurs, steam fuel re-evaporated in the premixing chamber or the like is supplied to the combustion section in addition to the steam fuel supplied from the premixing chamber. That is, in the initial stage of the combustion start, excessive evaporative fuel is supplied to the combustion part, so that an appropriate air-fuel ratio cannot be obtained, and problems such as deterioration of emission occur.

【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、第1の目的は、着火始動時に蒸気燃料が凝縮液
化しても、燃焼部に要求燃焼量に見合った蒸気燃料を供
給でき、空燃比を適性に保つことができる蒸発式燃焼装
置の提供にあり、第2の目的は、予混合室等で凝縮液化
していた燃料が燃焼開始初期に燃焼熱によって再蒸発し
て燃焼部に供給されても、空燃比を適性に保つことので
きる蒸発式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 a first object of the present invention is to provide a combustion unit that can supply steam fuel corresponding to a required combustion amount even if the steam fuel condenses and liquefies at the time of ignition start. Another object of the present invention is to provide an evaporative combustion apparatus capable of maintaining an appropriate air-fuel ratio. A second object of the present invention is to provide a combustion section in which fuel condensed and liquefied in a premixing chamber or the like is re-evaporated by combustion heat at an early stage of combustion. It is an object of the present invention to provide an evaporative combustion apparatus capable of maintaining an appropriate air-fuel ratio even when supplied to a combustion chamber.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】〔請求項1〜4の手段〕
請求項1〜4の発明では、着火始動時には、要求燃焼量
より多い燃料が予混合室に供給される。このように設け
られることにより、着火始動時、予混合室等に供給され
た蒸気燃料が凝縮して液化しても、液化分が燃料の増加
制御によって補われる結果となり、燃焼部に要求燃焼量
に見合った蒸気燃料が供給され、空燃比が適性に保たれ
る。また、空燃比の適性化によって着火性能の悪化を解
消できる。
[Means for Solving the Problems] [Means for Claims 1 to 4]
According to the first to fourth aspects of the present invention, at the time of ignition start, fuel larger than the required combustion amount is supplied to the premixing chamber. With this arrangement, even when the vapor fuel supplied to the premixing chamber and the like condenses and liquefies at the time of ignition start, the liquefied component is supplemented by the increase control of the fuel, and the required combustion amount is required by the combustion unit. Is supplied, and the air-fuel ratio is maintained at an appropriate level. In addition, deterioration of the ignition performance can be eliminated by optimizing the air-fuel ratio.

【0007】〔請求項2の手段〕なお、請求項2の発明
のごとく、着火始動時の環境温度が低い場合は、常温制
御時より温度差を考慮して、要求燃焼量より多い燃料を
さらに増量した燃料を予混合室に供給するように設けて
も良い。低温始動時は、予混合室等での液化量が増え
る。そこで、請求項2の発明を採用することにより、液
化量の増加をみこした蒸発燃料が蒸発燃料供給手段によ
って供給される。これによって、低温始動時であっても
燃焼部に要求燃焼量に見合った蒸気燃料が供給されるこ
とになり、空燃比が適性に保たれるとともに、空燃比の
適性化によって着火性能の悪化を解消できる。
[0007] According to the second aspect of the present invention, when the environmental temperature at the time of ignition start is low, the amount of fuel larger than the required combustion amount is further taken into consideration in consideration of the temperature difference at the time of normal temperature control. An increased amount of fuel may be provided to the premixing chamber. During a low temperature start, the amount of liquefaction in the premixing chamber or the like increases. Therefore, by adopting the second aspect of the present invention, the fuel vapor having increased the amount of liquefaction is supplied by the fuel vapor supply means. As a result, even at a low temperature start, steam fuel corresponding to the required combustion amount is supplied to the combustion section, so that the air-fuel ratio is maintained at an appropriate level, and the ignition performance is deteriorated due to the optimization of the air-fuel ratio. Can be resolved.

【0008】〔請求項3の手段〕また、請求項3の発明
のごとく、燃焼が開始して予混合室等で凝縮液化した燃
料が燃焼熱によって再蒸発する領域では、蒸発燃料供給
手段への液体燃料の供給量を低下させたり、あるいは蒸
発燃料供給手段への液体燃料の供給を停止させるように
設けても良い。このように設けることにより、凝縮液化
した燃料が燃焼熱によって再蒸発する領域では、蒸発燃
料分がカットされることとなり、燃焼部には要求燃焼量
に見合った蒸気燃料が供給されることになる。これによ
って、空燃比が適性に保たれる。
According to a third aspect of the present invention, in a region where combustion starts and fuel condensed and liquefied in a premixing chamber or the like re-evaporates due to combustion heat, the fuel supply to the evaporative fuel supply means is performed. The liquid fuel supply amount may be reduced, or the supply of the liquid fuel to the evaporative fuel supply means may be stopped. With this provision, in the region where the condensed and liquefied fuel is re-evaporated by the heat of combustion, the amount of the evaporated fuel is cut, and the combustion portion is supplied with the vapor fuel corresponding to the required combustion amount. . This keeps the air-fuel ratio at an appropriate level.

【0009】〔請求項4の手段〕また、請求項4の発明
のごとく、燃焼が開始して予混合室等で凝縮液化した燃
料が燃焼熱によって再蒸発する領域では、空気供給手段
による空気の供給量を増加させるように設けても良い。
このように設けることにより、凝縮液化した燃料が燃焼
熱によって再蒸発する領域では、再蒸発して燃焼部に供
給される蒸発燃料分に見合った空気が増加されて供給さ
れることになる。これによって、空燃比が適性に保たれ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in a region where combustion starts and fuel condensed and liquefied in a premixing chamber or the like re-evaporates due to heat of combustion, air is supplied by air supply means. It may be provided to increase the supply amount.
With this provision, in a region where the condensed and liquefied fuel is re-evaporated by the heat of combustion, the amount of air corresponding to the amount of evaporated fuel to be re-evaporated and supplied to the combustion part is increased and supplied. This keeps the air-fuel ratio at an appropriate level.

【0010】〔請求項5の手段〕請求項5の発明では、
燃焼が開始して予混合室等で凝縮液化した燃料が燃焼熱
によって再蒸発する領域において、蒸発燃料供給手段へ
の液体燃料の供給量を低下させたり、あるいは蒸発燃料
供給手段への液体燃料の供給を停止させるように設けら
れる。このように設けることにより、凝縮液化した燃料
が燃焼熱によって再蒸発する領域では、再蒸発して燃焼
部に供給される蒸発燃料分がカットされることとなり、
燃焼部には要求燃焼量に見合った蒸気燃料が供給される
ことになる。これによって、空燃比が適性に保たれる。
[Means of claim 5] In the invention of claim 5,
In the region where the combustion starts and the fuel condensed and liquefied in the premixing chamber or the like re-evaporates due to the heat of combustion, the supply amount of the liquid fuel to the evaporative fuel supply means is reduced, or the supply of the liquid fuel to the evaporative fuel supply means is reduced. It is provided to stop the supply. By providing in this manner, in the region where the condensed and liquefied fuel is re-evaporated by the heat of combustion, the amount of fuel vapor that is re-evaporated and supplied to the combustion unit is cut,
Steam fuel corresponding to the required combustion amount is supplied to the combustion section. This keeps the air-fuel ratio at an appropriate level.

【0011】〔請求項6の手段〕請求項6の発明では、
燃焼が開始して予混合室等で凝縮液化した燃料が燃焼熱
によって再蒸発する領域において、空気供給手段による
空気の供給量を増加させるように設けられる。このよう
に設けることにより、凝縮液化した燃料が燃焼熱によっ
て再蒸発する領域では、再蒸発して燃焼部に供給される
蒸発燃料分に見合った空気が増加されて供給されること
になる。これによって、空燃比が適性に保たれる。
[Means of Claim 6] In the invention of Claim 6,
In the region where the combustion is started and the fuel condensed and liquefied in the premixing chamber or the like is re-evaporated by the heat of combustion, the amount of air supplied by the air supply means is increased. With this provision, in a region where the condensed and liquefied fuel is re-evaporated by the heat of combustion, the amount of air corresponding to the amount of evaporated fuel to be re-evaporated and supplied to the combustion part is increased and supplied. This keeps the air-fuel ratio at an appropriate level.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕図1〜図5は第
1実施形態を示すものであり、まず、図3を用いて蒸発
式燃焼装置を用いた温水加熱装置を説明する。なお、実
施形態中に示す上側は図3における上側を示し、下側は
図3における下側を示すものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIGS. 1 to 5 show a first embodiment. First, a hot water heating apparatus using an evaporative combustion apparatus will be described with reference to FIG. The upper side in the embodiment indicates the upper side in FIG. 3, and the lower side indicates the lower side in FIG.

【0013】この実施形態に示す温水加熱装置は、多重
管構造を採用するもので、内側より燃焼筒1、排気筒
2、温水筒3を備える。なお、燃焼筒1は内部で燃料の
燃焼を行う筒であり、排気筒2は燃焼筒1および後述す
る外側空気案内筒9との間に環状の燃焼ガス通路4を形
成する筒であり、温水筒3は排気筒2との間に環状の温
水通路5を形成する筒である。
The hot water heating apparatus shown in this embodiment employs a multi-pipe structure, and includes a combustion tube 1, an exhaust tube 2, and a hot water tube 3 from the inside. The combustion cylinder 1 is a cylinder that internally burns fuel, and the exhaust cylinder 2 is a cylinder that forms an annular combustion gas passage 4 between the combustion cylinder 1 and an outer air guide cylinder 9 described below. The tube 3 is a tube that forms an annular hot water passage 5 with the exhaust tube 2.

【0014】燃焼筒1は、上側(燃料供給側)の小径筒
1aと、下側(燃焼ガス排出側)の大径筒1bとからな
る耐熱性金属(ステンレス等)よりなる筒体であり、小
径筒1aと大径筒1bは段差部1cを介して径が変化す
る。小径筒1aの上側の内部には、触媒燃焼部6および
燃料蒸発手段7が配置されており、触媒燃焼部6および
燃料蒸発手段7よりやや下側の小径筒1aの周囲には、
燃焼筒1の内部に2次空気を流入させるための2次空気
流出口8が複数形成されている。
The combustion cylinder 1 is a cylinder made of a heat-resistant metal (stainless steel or the like) composed of an upper (fuel supply side) small diameter cylinder 1a and a lower (combustion gas discharge side) large diameter cylinder 1b. The diameter of the small-diameter cylinder 1a and the large-diameter cylinder 1b changes via the step portion 1c. Inside the small-diameter cylinder 1a, a catalytic combustion unit 6 and a fuel evaporating unit 7 are arranged. Around the small-diameter cylinder 1a slightly lower than the catalytic combustion unit 6 and the fuel evaporating unit 7,
A plurality of secondary air outlets 8 for allowing secondary air to flow into the combustion cylinder 1 are formed.

【0015】また、小径筒1aの周囲には、大径筒1b
と同径の外側空気案内筒9と、小径筒1aよりやや大径
な内側空気案内筒11とによる2重筒が配置されてい
る。外側空気案内筒9と内側空気案内筒11との間の外
側空気供給通路10は、上側より供給される空気を燃焼
ガスと熱交換しながら段差部1cの上側のターン部12
まで導くものである。また、内側空気案内筒11と小径
筒1aとの間の内側空気供給通路13は、ターン部12
でターンした空気を上側に導くものである。
A large-diameter cylinder 1b is provided around the small-diameter cylinder 1a.
A double cylinder comprising an outer air guide cylinder 9 having the same diameter as the inner air guide cylinder 11 and an inner air guide cylinder 11 having a diameter slightly larger than the small diameter cylinder 1a is arranged. The outer air supply passage 10 between the outer air guide tube 9 and the inner air guide tube 11 is provided with a turn portion 12 on the upper side of the step portion 1c while exchanging heat supplied from above with the combustion gas.
Lead to. The inner air supply passage 13 between the inner air guide cylinder 11 and the small-diameter cylinder 1a has a turn portion 12
The air that has been turned in is guided upward.

【0016】ここで、内側空気供給通路13によって2
次空気流出口8より上側の予混合室14に空気を導く1
次空気供給通路15が1次空気供給手段に相当するもの
である。なお、予混合室14に供給される空気量は、予
混合室14に供給される燃料供給量に対して燃料供給過
剰となる空燃比(理論空燃比よりも低空燃比)となるよ
うに調整されるものである。
Here, the inside air supply passage 13
1 for guiding air to the premixing chamber 14 above the next air outlet 8
The secondary air supply passage 15 corresponds to primary air supply means. The amount of air supplied to the premixing chamber 14 is adjusted so as to have an air-fuel ratio (an air-fuel ratio lower than the stoichiometric air-fuel ratio) at which the amount of fuel supplied becomes excessive with respect to the amount of fuel supplied to the premixing chamber 14. Things.

【0017】一方、2次空気流出口8は、触媒燃焼部6
の下流側の燃焼完結室16に未燃焼燃料を完全燃焼させ
るのに必要な2次空気を供給する2次空気供給手段に相
当するものであり、2次空気流出口8から燃焼筒1内に
供給される空気量は、未燃焼燃料を完全燃焼するのに必
要な空燃比(理論空燃比よりも高空燃比)となるように
調節されている。なお、この実施形態では、予混合室1
4に供給される1次空気と、2次空気流出口8から燃焼
筒1内に供給される2次空気との割合は、約1:2に設
定されている。
On the other hand, the secondary air outlet 8 is
Corresponds to secondary air supply means for supplying secondary air necessary for completely burning unburned fuel into the combustion completion chamber 16 on the downstream side of the combustion chamber. The amount of supplied air is adjusted to be an air-fuel ratio (higher than the stoichiometric air-fuel ratio) necessary to completely burn unburned fuel. In this embodiment, the premixing chamber 1
The ratio between the primary air supplied to the combustion chamber 4 and the secondary air supplied from the secondary air outlet 8 into the combustion cylinder 1 is set to about 1: 2.

【0018】排気筒2は、燃焼筒1の下側(排気下流
側)が閉塞した有底の円筒体であって、内面に燃焼ガス
の熱を排気筒2に伝えるガス伝熱フィン17が形成され
ており、外面に温水通路5を螺旋状に導く水側伝熱フィ
ン18が形成されている。また、排気筒2の上流端部に
は、燃焼ガス通路4によって上側に導かれた燃焼ガスを
外部に排出するための排気筒排気穴19が形成されてい
る。
The exhaust pipe 2 is a closed-end cylindrical body whose lower side (downstream of exhaust gas) is closed, and has a gas heat transfer fin 17 formed on the inner surface for transmitting the heat of the combustion gas to the exhaust pipe 2. A water-side heat transfer fin 18 for guiding the hot water passage 5 in a spiral shape is formed on the outer surface. An exhaust pipe exhaust hole 19 for discharging the combustion gas guided upward by the combustion gas passage 4 to the outside is formed at the upstream end of the exhaust pipe 2.

【0019】温水筒3は、排気筒2同様、燃焼筒1の下
側が閉塞した有底の円筒体であり、排気筒2の排気筒排
気穴19に連通する温水筒排気穴20が形成されてい
る。また、温水筒3の下側には、温水を温水通路5に導
く温水入口21が形成され、温水筒3の上側には、温水
を外部へ導く温水出口22が形成されている。
The hot water cylinder 3 is, like the exhaust pipe 2, a bottomed cylindrical body in which the lower side of the combustion pipe 1 is closed, and has a hot water pipe exhaust hole 20 communicating with the exhaust pipe exhaust hole 19 of the exhaust pipe 2. I have. A hot water inlet 21 that guides hot water to the hot water passage 5 is formed below the hot water cylinder 3, and a hot water outlet 22 that guides hot water to the outside is formed above the hot water cylinder 3.

【0020】予混合室14、排気筒2、温水筒3の上側
は、端板23によって閉塞されている。この端板23の
外側には、エアポンプ24(空気供給手段に相当する)
から空気流入口25を介して燃焼用の空気が内部に供給
される空気流入筒26が装着されており、この空気流入
筒26内に供給された空気は、端板23に形成された空
気供給孔27を介して外側空気供給通路10に導かれ
る。
The upper sides of the premixing chamber 14, the exhaust pipe 2, and the hot water pipe 3 are closed by an end plate 23. An air pump 24 (corresponding to an air supply means) is provided outside the end plate 23.
An air inflow cylinder 26 through which air for combustion is supplied via an air inflow port 25 is mounted, and the air supplied into the air inflow cylinder 26 is supplied to an air supply tube formed in the end plate 23. It is led to the outside air supply passage 10 through the hole 27.

【0021】一方、端板23の内部には、燃焼筒1の小
径筒1a内に延びる燃料蒸発手段7が取り付けられてい
る。なお、この燃料蒸発手段7は、後述する燃料ポンプ
34とともに蒸発燃料供給手段を構成するものである。
この燃料蒸発手段7は、液体燃料を熱で蒸発させてから
触媒燃焼部6の上流の予混合室14へ導くためのもの
で、端板23に対して複数の絶縁材28a、28bを介
して取り付けられる中心電極管29と、この中心電極管
29から液体燃料の供給を受け、絶縁材28cを介して
中心電極管29に絶縁保持される蒸発筒30と、この蒸
発筒30内に配置され、中心電極管29からの通電によ
って発熱する蒸発用ヒータ31とを備える。なお、中心
電極管29は、その中心に液体燃料を通す流路29aを
有している。
On the other hand, inside the end plate 23, a fuel evaporating means 7 extending into the small-diameter cylinder 1a of the combustion cylinder 1 is attached. The fuel evaporator 7 constitutes an evaporative fuel supply unit together with a fuel pump 34 described later.
The fuel evaporating means 7 evaporates the liquid fuel by heat and then guides the liquid fuel to the premixing chamber 14 upstream of the catalytic combustion unit 6. The fuel evaporating means 7 is connected to the end plate 23 via a plurality of insulating materials 28 a and 28 b. A central electrode tube 29 to be attached; an evaporating cylinder 30 receiving supply of liquid fuel from the central electrode tube 29 and insulated and held by the central electrode tube 29 via an insulating material 28c; An evaporation heater 31 that generates heat when energized from the center electrode tube 29 is provided. In addition, the center electrode tube 29 has a flow path 29a through which liquid fuel passes at the center.

【0022】蒸発筒30の下側の端は、燃焼筒1内に臨
む閉端面30aであり、蒸発筒30の上側の側面には、
内部で蒸発した燃料を予混合室14へ導く燃料噴出孔3
2が設けられている。なお、蒸発筒30は、触媒燃焼部
6、燃焼筒1等を介してアース接地されるもので、中心
電極管29に電圧が印加されると蒸発用ヒータ31が触
媒燃焼部6とともに通電される。
The lower end of the evaporation cylinder 30 is a closed end surface 30a facing the inside of the combustion cylinder 1, and the upper side of the evaporation cylinder 30 has
Fuel injection hole 3 for guiding fuel evaporated inside to premixing chamber 14
2 are provided. The evaporating cylinder 30 is grounded via the catalytic combustion section 6, the combustion cylinder 1, and the like. When a voltage is applied to the center electrode tube 29, the evaporating heater 31 is energized together with the catalytic combustion section 6. .

【0023】中心電極管29の流路29aの上側の開口
端には、燃料タンク33内に蓄えられた液体燃料(例え
ば軽油等)が燃料ポンプ34によって供給されるように
設けられている。また、中心電極管29の流路29aの
蒸発筒30内の下側の開口端は、蒸発筒30の閉端面3
0aに対向し、且つ所定の間隔を保持して隔てられて、
蒸発筒30に対して絶縁配置されている。一方、中心電
極管29は、電源端子35を介して電圧の印加を受ける
ように設けられている。電源端子35は、絶縁材36を
介して空気流入筒26を貫通配置されるもので、複数の
固定ナット37a、37bに挟持されて中心電極管29
に固定されている。
A liquid fuel (eg, light oil) stored in a fuel tank 33 is provided at the upper open end of the flow path 29 a of the center electrode tube 29 so as to be supplied by a fuel pump 34. The lower open end of the flow path 29 a of the center electrode tube 29 inside the evaporating cylinder 30 is closed end face 3 of the evaporating cylinder 30.
0a, and separated by a predetermined distance,
It is insulated from the evaporating cylinder 30. On the other hand, the center electrode tube 29 is provided so as to receive a voltage via the power supply terminal 35. The power supply terminal 35 is disposed so as to penetrate through the air inflow cylinder 26 via an insulating material 36, and is sandwiched by a plurality of fixing nuts 37a and 37b to hold the central electrode tube 29.
It is fixed to.

【0024】蒸発用ヒータ31は、多数の貫流孔を備え
る略ハニカム状に設けられたものであり、図5(a)に
示すように、例えばFe−Cr−Alフェライト系ステ
ンレス製の通電抵抗により発熱する平板38aと波板3
8bの一対の金属箔(例えば厚さ50μm)の表面に、
アルミナ等の薄い絶縁層を設け、これを中心電極管29
の周囲に巻き付けて設けられている。なお、平板38a
と波板38bよりなるハニカムの概略を図4(b)に示
す。
The evaporating heater 31 is provided in a substantially honeycomb shape having a large number of through-holes. As shown in FIG. 5A, for example, a current-carrying resistance made of a Fe—Cr—Al ferrite stainless steel is used. Heat generating flat plate 38a and corrugated plate 3
8b on the surface of a pair of metal foils (for example, 50 μm thick)
A thin insulating layer of alumina or the like is provided, and this is
It is provided by being wrapped around. The flat plate 38a
FIG. 4 (b) shows an outline of a honeycomb composed of a honeycomb and a corrugated plate 38b.

【0025】小径筒1aと蒸発筒30との間には、触媒
燃焼部6が配置されている。この触媒燃焼部6は多数の
貫流孔を備える略ハニカム状に設けられた通電によって
発熱する通電発熱体の表面に、着火燃焼と部分酸化反応
を促進させる触媒(Pt、Pd、Rn等の貴金属、N
i、Cu等の金属、アルミナ、ジルコニア等の酸化物)
を担持したものである。さらに、前記絶縁層を形成する
アルミナ等の酸化物層をそのまま利用しても部分酸化反
応は可能である。従って、触媒とは、上記金属、上記酸
化物層をいう。
A catalytic combustion section 6 is arranged between the small-diameter cylinder 1a and the evaporation cylinder 30. The catalytic combustion unit 6 includes a catalyst (noble metal such as Pt, Pd, Rn, etc.) that promotes ignition combustion and a partial oxidation reaction on the surface of an energized heating element which is provided in a substantially honeycomb shape having a large number of through holes and generates heat by energization. N
i, metals such as Cu, oxides such as alumina and zirconia)
Is carried. Furthermore, a partial oxidation reaction is possible even if an oxide layer of alumina or the like forming the insulating layer is used as it is. Therefore, the catalyst refers to the metal and the oxide layer.

【0026】具体的には、図5(b)に示すように、例
えばFe−Cr−Alフェライト系ステンレス製の通電
抵抗により発熱する平板38aと波板38bの一対の金
属箔(例えば厚さ50μm)の表面に、アルミナ等の薄
い絶縁層を設け、さらにPt、Pd等の触媒を担持した
ものを複数、蒸発筒30の周囲に巻き付けて設けたもの
である。この触媒燃焼部6の内側は蒸発筒30に接続さ
れ、外側は外周電極39を介して燃焼筒1に接続されて
おり、中心電極管29が電圧の印加を受けると、蒸発用
ヒータ31とともに通電されて発熱するように設けられ
ている。
More specifically, as shown in FIG. 5B, for example, a pair of metal foils (for example, 50 μm thick) of a flat plate 38 a and a corrugated plate 38 b that generate heat by a current-carrying resistance made of, for example, Fe—Cr—Al ferritic stainless steel. ), A thin insulating layer such as alumina is provided on the surface, and a plurality of catalysts supporting Pt, Pd or the like are wound around the evaporating cylinder 30. The inside of the catalytic combustion section 6 is connected to the evaporating cylinder 30, and the outside is connected to the combustion cylinder 1 through the outer peripheral electrode 39. It is provided so as to generate heat.

【0027】蒸発用ヒータ31および触媒燃焼部6の通
電制御、エアポンプ24および燃料ポンプ34の通電制
御は、制御手段40(以下、ECU)によって行われ
る。ECU40は、エンジン始動時や暖房運転時に連動
して作動するものであり、温水通路5内の温水温度を検
出する水温センサ42、燃焼ガス通路4内の燃焼ガス温
度を検出する排気温センサ43を備えている。
The energization control of the evaporation heater 31 and the catalytic combustion section 6 and the energization control of the air pump 24 and the fuel pump 34 are performed by control means 40 (hereinafter, ECU). The ECU 40 operates in conjunction with the start of the engine or during the heating operation. The ECU 40 includes a water temperature sensor 42 for detecting the temperature of hot water in the hot water passage 5 and an exhaust gas temperature sensor 43 for detecting the temperature of combustion gas in the combustion gas passage 4. Have.

【0028】また、蒸発式燃焼装置は、急速着火と、急
速燃焼性の向上とが図られている。この急速着火と急速
燃焼を実現するために、ECU40は、着火時に定常運
転時と同等の蒸気燃料を触媒燃焼部6に供給するように
設けられている。燃焼が安定した状態では、予混合室1
4に燃焼熱が伝わって高温になるため、予混合室14の
内部に供給された蒸気燃料は、蒸気として維持される。
しかし、着火始動時の予混合室14の内部は、蒸発燃料
をそのまま蒸気として維持するだけの雰囲気温度に達し
ていないため、予混合室14に供給された蒸気燃料の多
くが凝縮して再び液化し、触媒燃焼部6へ要求燃焼量
(急速着火および急速加熱に適した燃焼量)に見合った
蒸気燃料が供給できなくなる現象が発生する。
In the evaporative combustion apparatus, rapid ignition and improvement of rapid combustion are attempted. In order to realize the rapid ignition and the rapid combustion, the ECU 40 is provided so as to supply the same amount of steam fuel to the catalytic combustion unit 6 at the time of ignition as during normal operation. When combustion is stable, the premixing chamber 1
Since the combustion heat is transmitted to 4 and becomes high temperature, the steam fuel supplied into the premixing chamber 14 is maintained as steam.
However, since the inside of the premixing chamber 14 at the time of ignition start has not reached an atmospheric temperature sufficient to maintain the evaporated fuel as it is as steam, much of the vapor fuel supplied to the premixing chamber 14 condenses and liquefies again. However, a phenomenon occurs in which the steam fuel corresponding to the required combustion amount (combustion amount suitable for rapid ignition and rapid heating) cannot be supplied to the catalytic combustion unit 6.

【0029】そこで、ECU40は、着火始動時、要求
燃焼量より多い燃料が予混合室14に供給されるように
蒸発燃料供給手段を構成する燃料ポンプ34を制御する
ことにより、定常運転時と同等の蒸気燃料が触媒燃焼部
6に供給されるように設けられている。ここで、要求燃
焼量より多い燃料とは、要求燃焼量に対応した燃料を1
とした場合、増加燃料(a)は凝縮液化して減少する補
正燃料分であり、増加燃料(a)は例えば0.2〜0.
5位である。つまり、ECU40は、着火始動時〜燃焼
が安定するまでの間(運転開始してから図1の時間t1
に達するまでの間)、要求燃焼量より多い燃料が予混合
室14に供給されるように燃料ポンプ34を制御するも
のであり、燃焼が安定した後(図1の時間t1 後)は要
求燃焼量に対応した燃料が予混合室14に供給されるよ
うに燃料ポンプ34が制御される。
Therefore, the ECU 40 controls the fuel pump 34 constituting the evaporative fuel supply means so as to supply more fuel than the required combustion amount to the premixing chamber 14 at the time of ignition start, so that the same as at the time of steady operation. Is provided so as to be supplied to the catalytic combustion section 6. Here, the fuel larger than the required combustion amount is defined as a fuel corresponding to the required combustion amount.
In this case, the increased fuel (a) is a correction fuel that is condensed and liquefied and decreases, and the increased fuel (a) is, for example, 0.2 to 0.1.
5th place. That is, the ECU 40 determines the time from ignition start to combustion stabilization (time t1 in FIG.
The fuel pump 34 is controlled so that the fuel larger than the required combustion amount is supplied to the premixing chamber 14 until the combustion is stabilized (after the time t1 in FIG. 1). The fuel pump 34 is controlled so that the fuel corresponding to the amount is supplied to the premixing chamber 14.

【0030】次に、ECU40による蒸発式燃焼装置の
始動時の制御を、図1のタイムチャートおよび図2のフ
ローチャートに基づき説明する。起動指示が与えられる
と(スタート)、中心電極管29に電圧を印加して蒸発
用ヒータ31および触媒燃焼部6を通電する(ステップ
a1 、図2ではEHCONと表示)。続いて、エアポン
プ24をONする(ステップa2 、図2ではブロアON
と表示)。続いて、燃料ポンプ34をONする(ステッ
プa3 )。この時、燃料ポンプ34は、要求燃焼量(急
速着火および急速加熱に適した燃焼量)より多い燃料が
予混合室14に供給されるように制御される。具体的に
は、要求燃焼量×(1+a)に対応した燃料が供給され
るように燃料ポンプ34が制御される。
Next, the control performed by the ECU 40 when starting the evaporative combustion device will be described with reference to the time chart of FIG. 1 and the flowchart of FIG. When a start instruction is given (start), a voltage is applied to the center electrode tube 29 to energize the evaporating heater 31 and the catalytic combustion section 6 (step a1, shown as EHCON in FIG. 2). Subsequently, the air pump 24 is turned on (step a2, blower ON in FIG. 2).
Display). Subsequently, the fuel pump 34 is turned on (step a3). At this time, the fuel pump 34 is controlled such that fuel larger than the required combustion amount (a combustion amount suitable for rapid ignition and rapid heating) is supplied to the premixing chamber 14. Specifically, the fuel pump 34 is controlled so that the fuel corresponding to the required combustion amount × (1 + a) is supplied.

【0031】次に、運転を開始してから所定時間t1
(燃焼が安定するのに適した時間)が経過したか否かの
判断を行う(ステップa4 )。この判断結果がNOの場合
は、燃焼がまだ安定していない状態であり、ステップa
3 へ戻って要求燃焼量より多い燃料が予混合室14に供
給されるように燃料ポンプ34を制御する。判断結果が
YES の場合は、燃焼が安定した状態であり、要求燃焼量
に対応した燃料が予混合室14に供給されるように燃料
ポンプ34を制御する(ステップa5 )。その後、ステ
ップa6 へ移行して、定常燃焼制御を行う。
Next, a predetermined time t1 after the start of the operation.
It is determined whether or not (time suitable for stabilizing combustion) has elapsed (step a4). If the result of this determination is NO, the combustion is not yet stable, and step a
Returning to 3, the fuel pump 34 is controlled so that fuel larger than the required combustion amount is supplied to the premixing chamber 14. Judgment result
If YES, the combustion is in a stable state, and the fuel pump 34 is controlled so that the fuel corresponding to the required combustion amount is supplied to the premixing chamber 14 (step a5). Thereafter, the process proceeds to step a6, where steady combustion control is performed.

【0032】なお、この実施形態では、蒸発式燃焼装置
の運転中は常時蒸発用ヒータ31および触媒燃焼部6を
通電した例を示すが(図1中、着火源FULL)、燃焼
が安定した状態では燃焼熱が蒸発用ヒータ31および触
媒燃焼部6に伝わり、蒸発用ヒータ31および触媒燃焼
部6が高温に保たれるため、燃焼が安定した状態では燃
焼熱が蒸発用ヒータ31および触媒燃焼部6の通電を停
止しても良い。その場合、排気温センサ43の検出値に
よって着火が確認された後に通電停止を行っても良い
し、タイマー制御によって通電停止を行っても良い。
In this embodiment, an example is shown in which the heater 31 and the catalytic combustion section 6 are always energized during the operation of the evaporative combustion apparatus (ignition source FULL in FIG. 1), but the combustion is stabilized. In the state, the combustion heat is transmitted to the evaporation heater 31 and the catalyst combustion unit 6 and the evaporation heater 31 and the catalyst combustion unit 6 are maintained at a high temperature. The energization of the unit 6 may be stopped. In this case, the energization may be stopped after ignition is confirmed by the detection value of the exhaust gas temperature sensor 43, or the energization may be stopped by timer control.

【0033】次に、第1実施形態にかかる特徴的な効果
を述べる。上記で示したように、蒸発式燃焼装置は、着
火始動時(運転をスタートしてから燃焼が安定する所定
時間t1 が経過するまで)、要求燃焼量(急速着火およ
び急速加熱に適した燃焼量)より多い燃料が予混合室1
4に供給される。これにより、着火始動時、予混合室1
4に供給された蒸気燃料が凝縮して液化しても、液化分
が燃料の増加制御によって補われるため、結果的に触媒
燃焼部6に要求燃焼量に見合った蒸気燃料が供給され
る。これによって、空燃比が適性に保たれるとともに、
空燃比の適性化によって着火性能の悪化をも解消でき
る。
Next, the characteristic effects according to the first embodiment will be described. As described above, the evaporative combustion apparatus has a required combustion amount (a combustion amount suitable for rapid ignition and rapid heating) at the time of ignition start (until a predetermined time t1 at which combustion stabilizes after operation is started). ) More fuel is in the premix chamber 1
4 is supplied. Thereby, at the time of ignition start, the premix chamber 1
Even if the vapor fuel supplied to the fuel cell 4 is condensed and liquefied, the liquefied component is supplemented by the increase control of the fuel, and as a result, the vapor fuel corresponding to the required combustion amount is supplied to the catalytic combustion unit 6. This keeps the air-fuel ratio at an appropriate level,
By optimizing the air-fuel ratio, deterioration of ignition performance can be eliminated.

【0034】また、先願の蒸発式燃焼装置(特願平11
−156651号)では、燃料供給量とエア供給量を段
階的に増量していくことにより、始動時のエミッション
を悪化させることなく燃焼量を増大させるものであっ
た。しかし、近年では急速昇温が望まれているため、本
実施形態では、着火始動時に定常運転時と同等の蒸気燃
料が触媒燃焼部6に供給されて燃焼が開始される。これ
によって、急速着火と急速燃焼性の向上を図ることがで
きる。
Further, the evaporative combustion apparatus of the prior application (Japanese Patent Application No.
No. 1566651), the fuel supply amount and the air supply amount are increased stepwise to increase the combustion amount without deteriorating the emission at the start. However, in recent years, since rapid temperature rise is desired, in the present embodiment, the same steam fuel as in the steady operation is supplied to the catalytic combustion unit 6 at the time of ignition start to start combustion. Thereby, rapid ignition and rapid combustion can be improved.

【0035】〔第2実施形態〕この第2実施形態は、常
温始動時の他に、低温始動時においても凝縮液化分を補
正して着火始動性を本来の性能通りに維持するものであ
る。ECU40は、着火始動時の環境温度を検出する温
度検出手段を備え、着火始動時の環境温度が低い場合、
常温制御時より温度差を考慮した分、要求燃焼量より多
い燃料をさらに増量した燃料を予混合室14に供給する
ように燃料ポンプ34を制御するように設けられてい
る。
[Second Embodiment] In the second embodiment, in addition to the normal temperature start, the condensed and liquefied component is corrected at the low temperature start to maintain the ignition start performance as the original performance. The ECU 40 includes a temperature detecting unit that detects an environmental temperature at the time of starting ignition, and when the environmental temperature at the time of starting ignition is low,
The fuel pump 34 is controlled so as to supply the premixing chamber 14 with fuel in which the amount of fuel larger than the required combustion amount is further increased by an amount corresponding to the temperature difference from that at the time of normal temperature control.

【0036】なお、この実施形態では、着火始動時の環
境温度を検出する温度検出手段として、排気温センサ4
3の検出温度を利用する例を示すが、他のセンサ類(例
えば、水温センサ42等)から始動時の環境温度を検出
しても良い。また、この実施形態では、着火始動時の環
境温度が所定温度以下(−20℃以下)の場合に、さら
に低温時の補正燃料を加える例を示すが、着火始動時の
環境温度の低下度合が大きくなるに応じて低温時の補正
燃料を増大させるように設けても良い。
In this embodiment, the exhaust gas temperature sensor 4 is used as temperature detecting means for detecting the environmental temperature at the time of starting ignition.
Although the example using the detected temperature of No. 3 is shown, the environmental temperature at the time of starting may be detected from other sensors (for example, the water temperature sensor 42 or the like). Further, in this embodiment, when the environmental temperature at the time of ignition start is equal to or lower than a predetermined temperature (-20 ° C. or lower), an example in which the correction fuel at a lower temperature is added is shown. It may be provided that the correction fuel at the time of low temperature increases as the size increases.

【0037】図6のタイムチャートおよび図7のフロー
チャートを用いて第2実施形態におけるECU40によ
る始動時の制御を説明する。起動指示が与えられると
(スタート)、中心電極管29に電圧を印加して蒸発用
ヒータ31および触媒燃焼部6を通電する(ステップb
1 、図7ではEHCONと表示)。続いて、エアポンプ
24をONする(ステップb2 、図7ではブロアONと
表示)。
The starting control by the ECU 40 in the second embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. 6 and the flowchart of FIG. When a start instruction is given (start), a voltage is applied to the center electrode tube 29 to energize the evaporation heater 31 and the catalytic combustion unit 6 (step b).
1, EHCON in FIG. 7). Subsequently, the air pump 24 is turned on (step b2, shown in FIG. 7 as blower ON).

【0038】次に、始動時の環境温度が低温であるか常
温であるかの判断を行う(ステップb3 )。つまり、始
動時における排気温センサ43の検出温度が−20℃以
下であるか否かの判断を行う。この判断結果がNOの場合
(始動時常温の場合)は、燃料ポンプ34をONする
(ステップb4 )。この時、燃料ポンプ34は、要求燃
焼量(急速着火および急速加熱に適した燃焼量)より多
い燃料が予混合室14に供給されるように制御される。
具体的には、要求燃焼量×(1+a)に対応した燃料が
供給されるように燃料ポンプ34が制御される。
Next, it is determined whether the environmental temperature at the time of starting is a low temperature or a normal temperature (step b3). That is, it is determined whether or not the temperature detected by the exhaust gas temperature sensor 43 at the time of starting is −20 ° C. or less. If the result of this determination is NO (normal temperature at start-up), the fuel pump 34 is turned on (step b4). At this time, the fuel pump 34 is controlled so that fuel larger than the required combustion amount (a combustion amount suitable for rapid ignition and rapid heating) is supplied to the premixing chamber 14.
Specifically, the fuel pump 34 is controlled such that fuel corresponding to the required combustion amount × (1 + a) is supplied.

【0039】次に、運転を開始してから所定時間t1
(燃焼が安定するのに適した時間)が経過したか否かの
判断を行う(ステップb5 )。この判断結果がNOの場合
は、燃焼がまだ安定していない状態であり、ステップb
4 へ戻って要求燃焼量より多い燃料(常温時の補正燃料
a)が予混合室14に供給されるように燃料ポンプ34
を制御する。ステップb5 の判断結果がYES の場合は、
安定燃焼に移行した状態であり、要求燃焼量に対応した
燃料が予混合室14に供給されるように燃料ポンプ34
を制御する(ステップb6 )。その後、ステップb7 へ
移行して、定常燃焼制御を行う。
Next, a predetermined time t1 after the start of the operation.
It is determined whether or not (time suitable for stabilizing combustion) has elapsed (step b5). If the result of this determination is NO, the combustion is not yet stable, and step b
Returning to FIG. 4, the fuel pump 34 is supplied so that fuel (correction fuel a at normal temperature) larger than the required combustion amount is supplied to the premixing chamber 14.
Control. If the decision result in the step b5 is YES,
The fuel pump 34 is in a state in which the combustion has shifted to the stable combustion, and the fuel corresponding to the required combustion amount is supplied to the premixing chamber 14.
Is controlled (step b6). Thereafter, the process proceeds to step b7 to perform steady combustion control.

【0040】一方、ステップb3 の判断結果がYES の場
合(始動時低温の場合)は、燃料ポンプ34をONする
(ステップb8 )。この時、燃料ポンプ34は、要求燃
焼量(急速着火および急速加熱に適した燃焼量)に対応
した燃料に、常温時の補正燃料に加え、さらに低温時の
補正燃料を加えた燃料が、予混合室14に供給されるよ
うに制御される。具体的には、要求燃焼量×(1+a+
b)に対応した燃料が供給されるように燃料ポンプ34
が制御される。
On the other hand, when the result of the judgment at step b3 is YES (low temperature at start-up), the fuel pump 34 is turned on (step b8). At this time, the fuel pump 34 reserves the fuel corresponding to the required combustion amount (combustion amount suitable for rapid ignition and rapid heating) in addition to the normal temperature corrected fuel and the low temperature corrected fuel. It is controlled so as to be supplied to the mixing chamber 14. Specifically, the required combustion amount × (1 + a +
The fuel pump 34 is supplied so that the fuel corresponding to b) is supplied.
Is controlled.

【0041】次に、運転を開始してから所定時間t1
(燃焼が安定するのに適した時間)が経過したか否かの
判断を行う(ステップb9 )。このステップb9 の判断
結果がNOの場合は、燃焼がまだ安定していない状態であ
り、ステップb8 へ戻って要求燃焼量より多い燃料をさ
らに増量した燃料が予混合室14に供給されるように燃
料ポンプ34を制御する。ステップb9 の判断結果がYE
S の場合は、安定燃焼に移行した状態であり、ステップ
b6 へ移行して、要求燃焼量に対応した燃料が予混合室
14に供給されるように燃料ポンプ34を制御し、その
後、ステップb7 へ移行して、定常燃焼制御を行う。
Next, a predetermined time t1 after the start of the operation.
It is determined whether (a time suitable for stabilizing combustion) has elapsed (step b9). If the determination result in step b9 is NO, the combustion is not yet stable, and the process returns to step b8 so that fuel in which the amount of fuel larger than the required combustion amount is further increased is supplied to the premixing chamber 14. The fuel pump 34 is controlled. The judgment result of step b9 is YE
In the case of S, the state has shifted to stable combustion, and the processing shifts to step b6, where the fuel pump 34 is controlled so that the fuel corresponding to the required combustion amount is supplied to the premixing chamber 14, and thereafter, step b7 Then, the steady combustion control is performed.

【0042】次に、第2実施形態にかかる特徴的な効果
を述べる。低温始動時は、常温始動時に比較してさらに
予混合室14での液化量が増えるが、この第2実施形態
では、上述したように、着火始動時の環境温度が低い場
合、常温始動時より温度差を考慮して、要求燃焼量より
多い燃料をさらに増量した燃料を予混合室14に供給す
るように設けている。これによって、低温始動時であっ
ても燃焼部に要求燃焼量(急速着火および急速加熱に適
した燃焼量)に見合った蒸気燃料が供給されることにな
り、空燃比が適性に保たれるとともに、空燃比の適性化
によって着火性能の悪化を解消できる。
Next, the characteristic effects according to the second embodiment will be described. During the low temperature start, the liquefaction amount in the premixing chamber 14 further increases as compared with the normal temperature start. However, as described above, in the second embodiment, when the environmental temperature at the time of the ignition start is low, the liquefaction amount is higher than at the normal temperature start. In consideration of the temperature difference, the fuel is supplied to the premixing chamber 14 with the fuel further increased than the required combustion amount. As a result, even at the time of low-temperature start-up, steam fuel corresponding to the required combustion amount (combustion amount suitable for rapid ignition and rapid heating) is supplied to the combustion section, and the air-fuel ratio is maintained at an appropriate level. In addition, the deterioration of the ignition performance can be eliminated by optimizing the air-fuel ratio.

【0043】〔第3実施形態〕この第3実施形態は、着
火始動時に凝縮した液化燃料が燃焼熱によって再蒸発し
て燃焼することによるエミッションの悪化を抑制するも
のである。ECU40は、燃焼が開始して予混合室14
で凝縮液化した燃料が燃焼熱によって再蒸発する領域
(図8の時間t1 〜t2 )では、燃料蒸発手段7への液
体燃料の供給量を、要求燃焼量より低下させる(あるい
は燃料蒸発手段7への液体燃料の供給を停止させる)よ
うに、燃料ポンプ34を制御するものである。なお、こ
の実施形態では、無段階に燃料の減量を行う例を示す
が、燃料の再蒸発量に対応して段階的に燃料の減量を行
うように設けても良い。
[Third Embodiment] In the third embodiment, deterioration of emission due to liquefied fuel condensed at the time of ignition start being re-evaporated and burned by combustion heat is suppressed. The ECU 40 starts the combustion and starts the premixing chamber 14.
In the region where the fuel condensed and liquefied in the above is re-evaporated by the heat of combustion (time t1 to t2 in FIG. 8), the supply amount of the liquid fuel to the fuel evaporator 7 is made lower than the required combustion amount (or to the fuel evaporator 7). The fuel pump 34 is controlled so as to stop the supply of the liquid fuel. In this embodiment, an example is shown in which the fuel is reduced in a stepless manner. However, the fuel may be reduced in a stepwise manner in accordance with the re-evaporation amount of the fuel.

【0044】図8のタイムチャートおよび図9のフロー
チャートを用いて第3実施形態におけるECU40によ
る始動時の制御を説明する。この制御は、上記の第2実
施形態で示したフローチャート(図7参照)のステップ
b6 の直前に、燃料蒸発手段7への液体燃料の供給量
を、要求燃焼量より低下させるように燃料ポンプ34を
制御させるステップc1 、c2 を加えたものである。
The control at the time of starting by the ECU 40 in the third embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. 8 and the flowchart of FIG. This control is performed immediately before step b6 in the flowchart (see FIG. 7) shown in the second embodiment described above so that the fuel pump 34 reduces the supply amount of the liquid fuel to the fuel evaporating means 7 from the required combustion amount. Are added to the steps c1 and c2 for controlling.

【0045】つまり、予混合室14で凝縮液化した燃料
が燃焼熱によって再蒸発する時点(t1 )から、再蒸発
が完了する時点(t2 )まで、燃料ポンプ34は、要求
燃焼量より少ない燃料が予混合室14に供給されるよう
に制御される。具体的には、ステップc1 において、要
求燃焼量×(1−c)に対応した燃料が供給されるよう
に燃料ポンプ34が制御される。次いで、ステップc2
では、運転を開始してから所定時間t2 (再蒸発がほぼ
完了する時間)が経過したか否かの判断を行い、この判
断結果がNOの場合はステップc1 へ戻り、判断結果がYE
S の場合はステップb6 へ進むものである。
That is, from the time (t1) at which the fuel condensed and liquefied in the premixing chamber 14 is re-evaporated by the heat of combustion to the time (t2) at which the re-evaporation is completed, the fuel pump 34 supplies the fuel less than the required combustion amount. It is controlled so as to be supplied to the premixing chamber 14. Specifically, in step c1, the fuel pump 34 is controlled so that the fuel corresponding to the required combustion amount × (1-c) is supplied. Then, step c2
Then, it is determined whether or not a predetermined time t2 (time when the re-evaporation is almost completed) has elapsed since the start of the operation. If the determination result is NO, the process returns to step c1, and the determination result is YE
In the case of S, the process proceeds to step b6.

【0046】次に、第3実施形態にかかる特徴的な効果
を述べる。凝縮液化した燃料が燃焼熱によって再蒸発す
る領域t1 〜t2 では、燃料ポンプ34の制御によって
蒸発燃料分がカットされることとなり、結果的に触媒燃
焼部6には要求燃焼量に見合った蒸気燃料が供給される
ことになる。これによって、凝縮液化した燃料が再蒸発
する領域t1 〜t2 においても空燃比が適性に保たれ
る。
Next, the characteristic effects according to the third embodiment will be described. In the region t1 to t2 in which the condensed and liquefied fuel is re-evaporated by the combustion heat, the amount of the evaporated fuel is cut by the control of the fuel pump 34. Will be supplied. As a result, an appropriate air-fuel ratio is maintained even in the region t1 to t2 where the condensed and liquefied fuel is re-evaporated.

【0047】〔第4実施形態〕上記の第3実施形態で
は、凝縮液化した燃料が再蒸発する領域t1 〜t2 にお
いて液体燃料の供給量を減量することで空燃比の適性化
を図った例を示したが、この第4実施形態では、凝縮液
化した燃料が再蒸発する領域t1 〜t2 において空気の
供給量を増量することで空燃比の適性化を図るものであ
る。ECU40は、燃焼が開始して予混合室14で凝縮
液化した燃料が燃焼熱によって再蒸発する領域t1 〜t
2 では、空気の供給量を、要求燃焼量に対応した空気量
(以下、要求空気量)より増加させるように、エアポン
プ24を制御するものである。なお、この実施形態で
は、無段階に空気の増量を行う例を示すが、燃料の再蒸
発量に対応して段階的に空気の増量を行うように設けて
も良い。
[Fourth Embodiment] In the third embodiment, an example is described in which the air-fuel ratio is optimized by reducing the supply amount of the liquid fuel in a region t1 to t2 in which the condensed and liquefied fuel is re-evaporated. As described above, in the fourth embodiment, the air-fuel ratio is optimized by increasing the supply amount of air in the region t1 to t2 where the condensed and liquefied fuel is re-evaporated. The ECU 40 determines the range from t1 to t1 in which the fuel condensed and liquefied in the premixing chamber 14 after the start of combustion is re-evaporated by combustion heat.
In 2, the air pump 24 is controlled so that the supply amount of air is increased from an air amount corresponding to the required combustion amount (hereinafter, required air amount). In this embodiment, an example is shown in which the amount of air is increased steplessly, but it may be provided so that the amount of air is increased stepwise according to the amount of re-evaporation of fuel.

【0048】図10のタイムチャートおよび図11のフ
ローチャートを用いて第4実施形態におけるECU40
による始動時の制御を説明する。この制御は、上記の第
2実施形態で示したフローチャート(図7参照)のステ
ップb6 、b7の間に、空気の供給量を、要求空気量よ
り増加させるようにエアポンプ24を制御させるステッ
プd1 〜d3 を加えたものである。
Referring to the time chart of FIG. 10 and the flowchart of FIG.
The control at the time of starting will be described. This control is performed between steps b1 and b7 in the flowchart (see FIG. 7) shown in the second embodiment above, in steps d1 to d7 for controlling the air pump 24 so as to increase the supply amount of air from the required air amount. d3 is added.

【0049】つまり、予混合室14で凝縮液化した燃料
が燃焼熱によって再蒸発する時点(t1 )から、再蒸発
が完了する時点(t2 )まで、エアポンプ24は、要求
空気量に適した空気より多い空気が供給されるように制
御される。具体的には、ステップd1 において、要求空
気量×(1+d)に対応した空気が供給されるようにエ
アポンプ24が制御される。次いで、ステップd2 で
は、運転を開始してから所定時間t2 (再蒸発がほぼ完
了する時間)が経過したか否かの判断を行い、この判断
結果がNOの場合はステップd1 へ戻り、判断結果がYES
の場合はステップd3 へ進んで要求空気量が供給される
ようにエアポンプ24を制御し、その後ステップb7 へ
進むものである。
That is, from the time (t 1) at which the fuel condensed and liquefied in the premixing chamber 14 is re-evaporated by the heat of combustion to the time (t 2) at which the re-evaporation is completed, the air pump 24 controls the amount of air suitable for the required air amount. It is controlled so that a large amount of air is supplied. More specifically, in step d1, the air pump 24 is controlled so that air corresponding to the required air amount × (1 + d) is supplied. Next, in step d2, it is determined whether or not a predetermined time t2 (a time when the re-evaporation is almost completed) has elapsed since the start of the operation. If the determination result is NO, the process returns to step d1, and the determination result is returned. Is YES
In the case of (1), the operation proceeds to step d3, where the air pump 24 is controlled so that the required air amount is supplied, and thereafter, the operation proceeds to step b7.

【0050】次に、第4実施形態にかかる特徴的な効果
を述べる。凝縮液化した燃料が燃焼熱によって再蒸発す
る領域t1 〜t2 では、エアポンプ24の制御によって
再蒸発した燃料分の空気が増量されることになる。これ
によって、凝縮液化した燃料が再蒸発する領域t1 〜t
2 においても空燃比が適性に保たれる。
Next, the characteristic effects according to the fourth embodiment will be described. In the region t1 to t2 in which the condensed and liquefied fuel is re-evaporated by the combustion heat, the amount of air corresponding to the re-evaporated fuel is increased by the control of the air pump 24. As a result, the condensed and liquefied fuel is re-evaporated in the regions t1 to t1.
Also in 2, the air-fuel ratio is kept at an appropriate level.

【0051】〔他の実施形態〕上記の実施形態では、触
媒燃焼部6を備えた蒸発式燃焼装置に本発明を適用した
が、高温燃焼を行うバーナ燃焼部を備えた蒸発式燃焼装
置に本発明を適用しても良い。
[Other Embodiments] In the above embodiment, the present invention is applied to the evaporative combustion apparatus having the catalytic combustion section 6, but the present invention is applied to an evaporative combustion apparatus having a burner combustion section for performing high-temperature combustion. The invention may be applied.

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

【図1】作動説明のためのタイムチャートである(第1
実施形態)。
FIG. 1 is a time chart for explaining an operation (first example);
Embodiment).

【図2】作動説明のためのフローチャートである(第1
実施形態)。
FIG. 2 is a flowchart for explaining an operation (first example)
Embodiment).

【図3】蒸発式燃焼装置を用いた温水加熱装置の概略断
面図である(第1実施形態)。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a hot water heating device using an evaporative combustion device (first embodiment).

【図4】蒸発式燃焼装置の要部拡大断面図である(第1
実施形態)。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of the evaporative combustion device (first example).
Embodiment).

【図5】蒸発用ヒータおよび触媒燃焼部の組付け説明用
の斜視図である(第1実施形態)。
FIG. 5 is a perspective view for explaining the assembly of the evaporation heater and the catalytic combustion section (first embodiment).

【図6】作動説明のためのタイムチャートである(第2
実施形態)。
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation (second chart);
Embodiment).

【図7】作動説明のためのフローチャートである(第2
実施形態)。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation (second
Embodiment).

【図8】作動説明のためのタイムチャートである(第3
実施形態)。
FIG. 8 is a time chart for explaining the operation (third chart);
Embodiment).

【図9】作動説明のためのフローチャートである(第3
実施形態)。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation (third embodiment);
Embodiment).

【図10】作動説明のためのタイムチャートである(第
4実施形態)。
FIG. 10 is a time chart for explaining the operation (fourth embodiment).

【図11】作動説明のためのフローチャートである(第
4実施形態)。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation (fourth embodiment).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 触媒燃焼部 7 燃料蒸発手段(蒸発燃料供給手段の構成部品) 14 予混合室 24 エアポンプ(空気供給手段) 34 燃料ポンプ(蒸発燃料供給手段の構成部品) 40 ECU(制御手段) 43 排気温センサ(温度検出手段) 6 Catalytic Combustion Unit 7 Fuel Evaporation Means (Components of Evaporative Fuel Supply Means) 14 Premix Chamber 24 Air Pump (Air Supply Means) 34 Fuel Pump (Components of Evaporative Fuel Supply Means) 40 ECU (Control Means) 43 Exhaust Temperature Sensor (Temperature detection means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 美文 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) 3K003 EA07 FA01 FB04 FB05 FC04 FC05 GA04 HA03 3K005 AB06 AB16 AC06 BA01 BA05 BA06 BA08 CA05 DA01 3K052 AA01 AB04 AB08 AB10 AB11 AB12 AB14 AC05 FA01 GA01 GC01 GD01 GE01 JA01 JA04 3K068 FA01 FB06 FC06 FD04 GA01 HA06 JA06  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Yoshifumi Ito 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in DENSO Corporation (Reference) 3K003 EA07 FA01 FB04 FB05 FC04 FC05 GA04 HA03 3K005 AB06 AB16 AC06 BA01 BA05 BA06 BA08 CA05 DA01 3K052 AA01 AB04 AB08 AB10 AB11 AB12 AB14 AC05 FA01 GA01 GC01 GD01 GE01 JA01 JA04 3K068 FA01 FB06 FC06 FD04 GA01 HA06 JA06

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】蒸発燃料を燃焼させる燃焼部と、 この燃焼部の上流の予混合室に、液体燃料を蒸発させて
供給する蒸発燃料供給手段と、 前記燃焼部の上流の前記予混合室に、空気を供給する空
気供給手段と、 着火始動時に、前記燃焼部に要求される要求燃焼量より
多い燃料が前記予混合室に供給されるように、前記蒸発
燃料供給手段を制御する制御手段と、を備える蒸発式燃
焼装置。
An evaporative fuel supply means for evaporating and supplying liquid fuel to a premixing chamber upstream of the combustion section; and a premixing chamber upstream of the combustion section. Air supply means for supplying air; control means for controlling the evaporative fuel supply means such that, at the time of ignition start, fuel larger than a required combustion amount required for the combustion section is supplied to the premixing chamber. An evaporative combustion device comprising:
【請求項2】請求項1の蒸発式燃焼装置において、 前記制御手段は、少なくとも着火始動時の環境温度を検
出する温度検出手段を備え、着火始動時の環境温度が低
い場合、常温制御時より温度差を考慮した分、前記要求
燃焼量より多い燃料をさらに増量した燃料が前記予混合
室に供給されるように、前記蒸発燃料供給手段を制御す
ることを特徴とする蒸発式燃焼装置。
2. The evaporative combustion apparatus according to claim 1, wherein said control means includes a temperature detection means for detecting at least an environmental temperature at the time of ignition start, and when the environmental temperature at the time of ignition start is low, the control means is more controlled than at the time of normal temperature control. An evaporative combustion apparatus characterized in that the evaporative fuel supply means is controlled such that fuel in which an amount of fuel larger than the required combustion amount is further increased is supplied to the premixing chamber in consideration of the temperature difference.
【請求項3】請求項1または請求項2の蒸発式燃焼装置
において、 前記制御手段は、燃焼が開始して前記予混合室で凝縮液
化した燃料が熱の伝達によって再蒸発する領域では、前
記蒸発燃料供給手段への液体燃料の供給量を、前記要求
燃焼量より低下させる、あるいは前記蒸発燃料供給手段
への液体燃料の供給を停止させることを特徴とする蒸発
式燃焼装置。
3. The evaporative combustion apparatus according to claim 1 or 2, wherein the control means includes: in a region where combustion is started and fuel condensed and liquefied in the premixing chamber is re-evaporated by heat transmission, An evaporative combustion apparatus characterized in that the supply amount of liquid fuel to the evaporative fuel supply means is made lower than the required combustion amount, or the supply of liquid fuel to the evaporative fuel supply means is stopped.
【請求項4】請求項1〜請求項3のいずれかの蒸発式燃
焼装置において、 前記制御手段は、前記蒸発燃料供給手段の他に、前記空
気供給手段も制御するものであり、燃焼が開始して前記
予混合室で凝縮液化した燃料が熱の伝達によって再蒸発
する領域では、前記空気供給手段による空気の供給量
を、前記要求燃焼量に対応した空気量より増加させるこ
とを特徴とする蒸発式燃焼装置。
4. The evaporative combustion apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the air supply means in addition to the evaporative fuel supply means, and combustion starts. In a region where the fuel condensed and liquefied in the premixing chamber is re-evaporated by the transfer of heat, the amount of air supplied by the air supply means is increased from the amount of air corresponding to the required combustion amount. Evaporative combustion device.
【請求項5】蒸発燃料を燃焼させる燃焼部と、 この燃焼部の上流の予混合室に、液体燃料を蒸発させて
供給する蒸発燃料供給手段と、 前記燃焼部の上流の前記予混合室に、空気を供給する空
気供給手段と、 燃焼が開始して前記予混合室で凝縮液化した燃料が熱の
伝達によって再蒸発する領域において、前記蒸発燃料供
給手段への液体燃料の供給量を、前記燃焼部に要求され
る要求燃焼量より低下させる、あるいは前記蒸発燃料供
給手段への液体燃料の供給を停止させる制御手段と、を
備える蒸発式燃焼装置。
5. A combustion section for burning the vaporized fuel, evaporative fuel supply means for evaporating and supplying the liquid fuel to a premixing chamber upstream of the combustion section, and an evaporative fuel supply means for supplying the vaporized fuel to the premixing chamber upstream of the combustion section. Air supply means for supplying air, and in a region where combustion starts and fuel condensed and liquefied in the premixing chamber is re-evaporated by heat transfer, the supply amount of liquid fuel to the evaporated fuel supply means Control means for lowering the required combustion amount required for the combustion part or for stopping supply of liquid fuel to the evaporative fuel supply means.
【請求項6】蒸発燃料を燃焼させる燃焼部と、 この燃焼部の上流の予混合室に、液体燃料を蒸発させて
供給する蒸発燃料供給手段と、 前記燃焼部の上流の前記予混合室に、空気を供給する空
気供給手段と、 燃焼が開始して前記予混合室で凝縮液化した燃料が熱の
伝達によって再蒸発する領域において、前記空気供給手
段による空気の供給量を増加させる制御手段と、を備え
る蒸発式燃焼装置。
6. A combustion section for burning the evaporated fuel, evaporative fuel supply means for evaporating and supplying liquid fuel to a premixing chamber upstream of the combustion section, and Air supply means for supplying air; and control means for increasing the amount of air supplied by the air supply means in a region where combustion starts and fuel condensed and liquefied in the premixing chamber is re-evaporated by heat transmission. An evaporative combustion device comprising:
JP34880999A 1999-12-08 1999-12-08 Vaporizing combustor Pending JP2001165434A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34880999A JP2001165434A (en) 1999-12-08 1999-12-08 Vaporizing combustor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34880999A JP2001165434A (en) 1999-12-08 1999-12-08 Vaporizing combustor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001165434A true JP2001165434A (en) 2001-06-22

Family

ID=18399523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34880999A Pending JP2001165434A (en) 1999-12-08 1999-12-08 Vaporizing combustor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001165434A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006024397A (en) * 2004-07-06 2006-01-26 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2015200472A (en) * 2014-04-09 2015-11-12 日野自動車株式会社 burner
JP2016176643A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 株式会社コロナ Combustion device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006024397A (en) * 2004-07-06 2006-01-26 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2015200472A (en) * 2014-04-09 2015-11-12 日野自動車株式会社 burner
JP2016176643A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 株式会社コロナ Combustion device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4564002B2 (en) System and method for purging fuel from a fuel injector during start-up
JP2003090512A (en) Evaporative burner
EP0529368B1 (en) Catalytic combustion apparatus and method
JP2001050508A (en) Catalyst combustion apparatus with vaporization function
JP2001165434A (en) Vaporizing combustor
JPH1151332A (en) Catalytic combustion type heater
JPH0933007A (en) Combustion device
JP2001235115A (en) Combustion equipment
JP2001065815A (en) Combustion device
JP3843599B2 (en) Catalytic combustion device
JP3804516B2 (en) Combustor
JP4224930B2 (en) Liquid fuel vaporizer
JPH0436292B2 (en)
JPH06137522A (en) Catalyst burner
JPH0115892Y2 (en)
JP3872623B2 (en) Vaporizing oil combustion equipment
JP3801030B2 (en) Heat engine start assist device
JP3296523B2 (en) Heating device
JP3300149B2 (en) Catalytic combustion device
JP2001235114A (en) Combustion equipment
JPH08296850A (en) Combustion type heater
JPS6324342Y2 (en)
JP3313520B2 (en) Control method of catalytic combustion device
JP2001074206A (en) Electric heater and combustion device
JPH1137412A (en) Combustion device