JP2001227742A - 燃焼式ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼式ヒータのフル燃焼の立ち上がりを早く
する。 【解決手段】 ヒータ運転開始時から所定時間ｔ２（例
えば５ｓｅｃ）までの主燃焼室２１０への第１燃料流量
Ａ１を多くして、ヒータ運転開始時から主燃焼室２１０
に着火する時までに、主燃焼室２１０に供給する燃料の
量を、主ウィック２１４の略最大保持量とほぼ同じ量に
する。これにより、主燃焼室２１０の燃料が着火する時
点では、主ウィック２１４全体に燃料が供給されている
ので、燃焼式ヒータ２１のフル燃焼の立ち上がりを早く
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グロープラグ等の
着火手段により、気化した液体燃料が着火燃焼する補助
燃焼室と、その補助燃焼室の燃焼により、気化した液体
燃料が着火燃焼する主燃焼室とを有する燃焼式ヒータに
関し、例えば、車両暖房用の熱源装置、車両暖機用の熱
源装置等に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述の燃焼式ヒータにおいて、主
燃焼室への燃料供給路は、補助燃焼室への燃料供給路を
兼ねるように構成されており、主燃焼室へ供給する燃料
は、補助燃焼室を通過して主燃焼室に供給されるように
なっていた。

【０００３】この燃焼式ヒータの運転開始から主燃焼室
の着火燃焼までの作動を説明すると、はじめに、補助燃
焼室に備えられる補助ウィックに燃料を少量ずつ（例え
ば１ｃｃ／ｍｉｎ）供給し、その燃料をグロープラグ等
の発熱体で気化させて、補助燃焼室にて着火燃焼させ
る。

【０００４】その後、補助ウィックに供給する燃料流量
を増加（例えば１０ｃｃ／ｍｉｎ）させて、燃料が補助
燃焼室を通過するようにして、主燃焼室に備えられる主
ウィックに燃料を供給する。そして、主ウィックに供給
された燃料を、補助燃焼室の燃焼熱で気化させて、主燃
焼室にて着火燃焼させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、補助燃焼室で着火するまで、主ウィックへの燃料
供給がほとんど行われていないので、主燃焼室に着火す
る時点では、主ウィックでの燃料が不足して、主ウィッ
ク全体でのフル燃焼を行うことができないことがわかっ
た。従って、フル燃焼の立ち上がりは、主燃焼室に着火
してから主ウィック全体に燃料を供給するのに必要な時
間だけ遅くなっていることがわかった。

【０００６】なお、補助燃焼室にて着火するまでの、補
助ウィックへの燃料流量を少量にする理由は、燃料過多
による補助燃焼室での着火遅れを防止するためである。

【０００７】本発明は、上記点に鑑み、燃焼式ヒータの
フル燃焼の立ち上がりを早くすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、補助燃焼室
（２１５）の燃焼により着火燃焼する主燃焼室（２１
０）に備えられ、主燃焼室（２１０）内に燃料を保持す
る燃料保持手段（２１４）と、着火手段（２１９）によ
り着火燃焼する補助燃焼室（２１５）に燃料を供給する
第１燃料供給路（２２３）と、第１燃料供給路（２２
３）とは別に、主燃焼室（２１０）に燃料を供給する第
２燃料供給路（２２５）とを備え、ヒータ運転開始時か
ら所定時間（ｔ２）までの、主燃焼室（２１０）に供給
する第１の燃料流量をＡ１とし、所定時間（ｔ２）経過
後の、主燃焼室（２１０）に供給する第２の燃料流量を
Ａ２とし、補助燃焼室（２１５）に供給する第３の燃料
流量をＢ１とし、Ａ１＞Ａ２＞Ｂ１の関係に設定するこ
とを特徴としている。

【０００９】これにより、燃焼式ヒータの運転開始時点
にて、第１燃料供給路（２２３）により補助燃焼室（２
１５）に燃料を供給すると同時に、第２燃料供給路（２
２５）により主燃焼室（２１０）に燃料を供給でき、そ
の主燃焼室（２１０）への燃料流量のうち、ヒータ運転
開始時から所定時間（ｔ２）までの第１燃料流量Ａ１を
Ａ１＞Ａ２＞Ｂ１の関係に設定するので、補助燃焼室
（２１５）への燃料供給量を多量にすることなく、運転
開始時点から主燃焼室（２１０）へ、十分多い量の燃料
を供給することができる。

【００１０】よって、主燃焼室（２１０）の燃料が着火
する時点での燃料保持手段（２１４）が保持する燃料の
保持量を十分多くすることができ、主燃焼室（２１０）
の燃料が着火してから燃料保持手段（２１４）全体に燃
料を供給するのに必要な時間を短くすることができるた
め、燃焼式ヒータのフル燃焼の立ち上がりを早くでき
る。

【００１１】また、第２燃料流量（Ａ２）を第１燃料流
量（Ａ１）より少なく設定しているので、燃料過多によ
る主燃焼室（２１０）でのフル燃焼の立ち上がり遅れを
防止できる。

【００１２】また、請求項２に記載の発明のように、具
体的な所定時間（ｔ２）とは、ヒータ運転開始時から主
燃焼室（２１０）の燃料が着火する時までの時間であ
る。また、請求項３に記載の発明のように、具体的な第
１燃料供給流量（Ａ１）とは、所定時間（ｔ２）内に燃
料保持手段（２１４）の略最大保持量を供給する流量で
ある。

【００１３】以上の請求項２及び３に記載の発明によ
り、主燃焼室（２１０）に着火する時点での、燃料保持
手段（２１４）が保持する燃料の保持量は、略最大保持
量になるので、燃料保持手段（２１４）全体に燃料が供
給されている。よって、主燃焼室（２１０）に着火する
時には、燃料保持手段（２１４）全体から燃料が蒸発す
るため、燃焼式ヒータのフル燃焼の立ち上がりをより一
層早くできる。

【００１４】また、請求項４に記載の発明では、主燃焼
室（２１０）及び補助燃焼室（２１５）に燃料を供給す
る１つの燃料供給手段（２３０）を備えることを特徴と
しているので、主燃焼室（２１０）及び補助燃焼室（２
１５）のそれぞれに、別々の燃料供給手段で燃料を供給
する場合に比べて、構成を簡素化できる。

【００１５】また、請求項５に記載の発明では、主燃焼
室（２１０）と補助燃焼室（２１５）の燃料流量比を可
変制御する可変式流量制御手段（２３１）を備えること
を特徴としている。

【００１６】また、請求項６に記載の発明では、主燃焼
室（２１０）と補助燃焼室（２１５）への燃料流量比を
一定の比率に設定する固定式流量設定手段（２３３）を
備えることを特徴としている。

【００１７】これにより、可変式流量制御手段（２３
１）よりも安価な固定式流量設定手段（２３３）を用い
るので、コストダウンを図ることができる。

【００１８】ところで、この固定式流量設定手段（２３
３）では、主燃焼室（２１０）及び補助燃焼室（２１
５）への各燃料供給路（２２３、２２５）内は、常に開
放された状態になっているため、燃料供給停止時に、補
助燃焼室（２１５）内と主燃焼室（２１０）内との間で
圧力差が生じると、各燃料供給路（２２３、２２５）内
の燃料が低圧側から高圧側に流出し、各燃料供給路（２
２３、２２５）内の燃料が空になってしまう。よって、
この状態で燃焼式ヒータ（２１）の運転を開始させる
と、各燃料供給路（２２３、２２５）中に燃料を満たす
までの時間は、主燃焼室（２１０）及び補助燃焼室（２
１５）に燃料を供給することができないので、その時間
分、燃焼式ヒータのフル燃焼の立ち上がりが遅くなって
しまう。

【００１９】そこで、請求項７に記載の発明では、第１
燃料供給路（２２３）及び第２燃料供給路（２２５）の
うち少なくとも一方に、燃料の逆流を防止する逆流防止
手段（２３４）を備えることを特徴としているので、補
助燃焼室（２１５）内と主燃焼室（２１０）内との間に
生じる圧力差に応じて逆止弁（２３４）を備えれば、各
燃料供給路（２２３、２２５）内の燃料が空になること
を防止できる。よって、燃焼式ヒータ（２１）の運転を
開始させてから、即座に主燃焼室（２１０）及び補助燃
焼室（２１５）に燃料を供給することができる。

【００２０】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る燃焼式ヒータを車両用暖房装置に適用した
ものであり、図１は車両用暖房装置の模式図である。

【００２２】図１中、１０は車両走行用の水冷式ディー
ゼルエンジン（液冷式内燃機関）であり、１１は、エア
クリーナ１２にて塵埃が除去された（浄化された）空気
を水冷式ディーゼルエンジン（以下、エンジンと略
す。）の各気筒に導く吸気管であり、１３は各気筒から
排出される排気を集合させて、後述する触媒１４に導く
排気管である。

【００２３】１４は排気中の炭化水素や窒素酸化などの
酸化還元反応を促進することにより排気を浄化する三元
触媒（以下、触媒と略す。）であり、この触媒１４の排
気流れ下流側には、触媒１４から流出する排気の騒音
（排気音）を低減するマフラー（消音器）１５が配設さ
れている。

【００２４】また、１６はエンジン１０内を循環する冷
却水（冷却液）を冷却するラジエータであり、１７はエ
ンジン１０から駆動力を得て冷却水を循環させるウォー
タポンプである。１８はエンジン１０から流出した冷却
水を、ラジエータ１６を迂回させてエンジン１０に還流
させるパイパス通路であり、１９は冷却水温度に応じて
エンジン１０から流出した冷却水をラジエータ１６に流
通させる場合と、バイパス通路１８に流通させる場合と
を切り換える周知のサーモスタットである。

【００２５】因みに、ウォータポンプ１７及びバイパス
通路１８は、通常、エンジン１０内に内蔵されている。

【００２６】２０は冷却水を熱源として車室内に吹き出
す空気を加熱することにより、車室内を暖房するヒータ
コア（暖房手段）であり、２１はヒータコア２０より冷
却水流れ上流側に配設されてヒータコア２０に流入する
冷却水を加熱する燃焼式ヒータである。なお、燃焼式ヒ
ータ２１の詳細については、後述する。

【００２７】そして、燃焼式ヒータ２１の燃焼状態（停
止、着火又は燃焼式ヒータ２１の発熱量）、燃焼式ヒー
タ２１に燃料を圧送する燃料ポンプ（Ｆ／Ｐ）２２２、
２２４及び電動ウォータポンプ２３は、乗員が操作する
タイマスイッチ（図示せず）又はリモートコントロール
装置（図示せず）等の設定値、及び水温センサ２４ａ、
過昇温センサ２４ｂ、フレームセンサ２４ｃ、外気温セ
ンサ２４ｄ等の検出信号（検出温度）に基づいて電子制
御装置（ＥＣＵ）２４により制御される。因みに、２４
ａはエンジン１０から流出する冷却水温度を検出する水
温センサ（温度検出手段）であり、２４ｂは前記冷却水
のうち燃焼式ヒータ２１で加熱された後の温度を検出し
て冷却水の過熱防止に用いる過昇温センサ（温度検出手
段）であり、２４ｃは主燃焼室２１０内の温度（燃料の
燃焼温度）を検出してこの温度が安定した（前記温度変
化が所定値未満となった）ときに、燃焼式ヒータ２１が
完全に着火したものとみなしてＯＮ信号を発するもので
ある。

【００２８】また、２５はエンジン１０から流出した冷
却水を、電動ウォータポンプ２３を迂回させて燃焼式ヒ
ータ２１に導くバイパス通路であり、このバイパス通路
２５には、電動ウォータポンプ２３から吐出した冷却水
がバイパス通路２５を流通して電動ウォータポンプ２３
の吸入側に還流することを防止する逆止弁２６が配設さ
れている。

【００２９】２７は、エアクリーナ１２にて浄化された
空気をエンジン１０の吸気管１１から吸入して燃焼式ヒ
ータ２１に送風する電動送風機（以下、送風機と略
す。）であり、本実施形態では、ターボ送風機を採用し
て燃焼式ヒータ２１と一体に構成しいる。

【００３０】なお、ターボ送風機とは、羽根車の回転運
動によって気体に運動エネルギを与える機械を言い、具
体的には遠心式送風機、斜流送風機及び軸流送風機等を
言う（ＪＩＳ Ｂ ０１３２より）。

【００３１】そして、２８は燃焼式ヒータ２１から排出
される排気を触媒１４に導く第１排気ダクトであり、こ
の排気ダクト２８は触媒１４より排気流れ上流側の排気
管１３に接続されている。

【００３２】２９は燃焼式ヒータ２１の排気をエンジン
１０の吸気管１１に導く第２排気ダクト（排気導入管）
であり、両排気ダクト２８、２９との結合部位には、燃
焼式ヒータ２１の排気を第１排気ダクト２８に流通させ
る場合と、燃焼式ヒータ２１の排気を第２排気ダクト２
９に流通させる場合とを切り換える切換弁３０が設けら
れている。

【００３３】なお、切換弁３０は、本実施形態では、ス
テッピングモータにより弁体を作動させる電気式切換弁
であり、この切換弁３０は、ＥＣＵ２４により制御され
ている。

【００３４】次に、燃焼式ヒータ２１について述べる。

【００３５】図２は前述の送風機２７と一体に構成され
た燃焼式ヒータ２１の模式図であり、２７ａ及び２７ｂ
は、送風機２７を構成する羽根車、及び羽根車を回転運
動させる電動モータである。

【００３６】２１０は燃料が燃焼する主燃焼室であり、
この主燃焼室２１０には送風機２７から送風される空気
が流入する第１送風口２１１が設けられている。

【００３７】また、第１送風口２１１は、主燃焼室２１
０側（紙面右側）に延びる円筒状の覆い部材２１２によ
り覆われており、覆い部材２１２の外側に設けられた主
ウィック（燃料保持手段）２１４に送風空気を供給する
第２送風口２１２ａが、覆い部材２１２の曲面上に設け
られている。

【００３８】そして、覆い部材２１２の外側で燃料と混
合された空気は、覆い部材２１２から燃焼筒２１３に向
けて吹き出す空気と共に、主ウィック２１４から供給さ
れる（気体）燃料と一緒に燃焼する。

【００３９】なお、主ウィック２１４及び後述する補助
ウィック２１７は、多数個の孔からなる金属メッシュ製
のもので、その多数個の孔に燃料を一時的に保持するこ
とにより燃料の気化を促すものである。因みに、本実施
形態の主ウィック２１４が保持可能な略最大保持量は約
３ｃｃであり、補助ウィック２１７が保持可能な略最大
保持量は約０．０５ｃｃである。

【００４０】２１５は燃料が燃焼する補助燃焼室であ
り、液体燃料を気化させる気化室２１５ａと、その気化
燃料を着火手段により着火燃焼させる着火室２１５ｂと
から構成されている。

【００４１】気化室２１５ａには、後述の補助燃料ポン
プ２２２から供給される液体の燃料を加熱して気化させ
る加熱手段（本実施形態では、ＰＴＣヒータ）２１６が
備えられている。また、２１７は、気化室２１５ａの内
壁と所定の隙間を有して離隔するとともに、棒状の燃料
ヒータ２１６に巻き付けらた状態で加熱手段２１６に接
触して配設される補助ウィックである。

【００４２】着火室２１５ｂは、気化室２１５ａの上
方、かつ、主燃焼室２１０の下方に配置されており、こ
の着火室２１５ｂにはグロープラグ（着火手段）２１９
が備えられている。また、着火室２１５ｂの下方には気
化室２１５ａと連通する第１連通路２１８ａが設けら
れ、着火室２１５ｂの上方には、主燃焼室２１０と連通
する第２連通路２１８ｂ、及び、送風機２７から送風さ
れる空気が流入する第２送風口２１８ｃが設けられてい
る。

【００４３】そして、気化室２１５ａから着火室２１５
ｂに供給された気体燃料は、第２送風口２１８ｃからの
空気と混合され、グロープラグ２１９の先端側（図２の
右側端部）周囲の空間（以下、補助燃焼室と呼ぶ。）２
１０ａにて着火して燃焼する。そして、着火室２１５ｂ
での燃焼により、主ウィック２１４中の液体燃料は加熱
されて気化し、着火される。また、主燃焼室２１０での
着火後は、主ウィック２１４中の液体燃料は、主燃焼室
２１０自身の燃焼により気化される。

【００４４】なお、２２０は燃焼筒２１３から排出され
る排気を放出する排気口であり、２２１は冷却水が流通
するチューブ（熱交換器）である。

【００４５】２２２は補助ウィック２１７に液体燃料を
供給する補助燃料ポンプ（燃料供給手段）であり、補助
燃料配管（第１燃料供給路）２２３を流通して補助ウィ
ック２１７に直接燃料供給する。２２４は主ウィック２
１４に液体燃料を供給する主燃料ポンプ（燃料供給手
段）であり、主燃料配管（第２燃料供給路）２２５を流
通して主ウィック２１４に直接燃料供給する。

【００４６】そして、送風機２７の電動モータ２７ｂ、
加熱手段２１６、グロープラグ２１９、補助燃料ポンプ
２２２、及び主燃料ポンプ２２４の作動は、前述のＥＣ
Ｕ２４により制御されている。なお、電動モータ２７
ｂ、及び各ポンプ２２２、２２４を駆動させる電動モー
タ（図示せず）への印加電圧をＥＣＵ２４が制御するこ
とにより、気化室２１５ａへの燃料供給流量、主燃焼室
２１０への燃料供給流量、及び送風機２７の送風流量
は、制御されている。

【００４７】次に、車両用暖房装置の作動を図３に示す
フローチャートに基づいて述べる。

【００４８】先ず、タイマスイッチ又はリモートコント
ロール装置からの信号がＥＣＵ２４に読み込みこまれ
（Ｓ１００）、その信号が燃焼式ヒータ２１を着火（稼
働）する（ＯＮ信号）か否か（ＯＦＦ信号か）を判定さ
れる（Ｓ１１０）。

【００４９】そして、信号がＯＦＦ信号であると判定さ
れた場合には、切換弁３０を、燃焼式ヒータ２１の排気
が第２ダクト２９に流通するような状態（以下、この状
態をポジションＡと呼ぶ。）として（Ｓ１２０）、燃焼
式ヒータ２１を停止させる（Ｓ１３０）。なお、既に燃
焼式ヒータ２１が停止している場合には、停止状態（Ｏ
ＦＦ状態）を維持する。

【００５０】また、Ｓ１１０にて信号がＯＮ信号である
と判定された場合には、燃料噴射装置等のエンジン電装
品（図示せず）への信号に基づいてエンジン１０が稼働
中（ＯＮ）であるか否（ＯＦＦ）かを判定し（Ｓ１４
０）、エンジン１０が稼働中であるときは、切換弁３０
をポジションＡとして（Ｓ１５０）、燃料ポンプ２２
２、２２４及び送風機２７を稼働させて燃焼式ヒータ２
１を稼働（着火）させる（Ｓ１６０）。なお、既に燃焼
式ヒータ２１が稼働している場合には、稼働状態（ＯＮ
状態）を維持する。

【００５１】一方、エンジン１０が停止している場合に
は、切換弁３０を、燃焼式ヒータ２１の排気が第１ダク
ト２８に流通するような状態（以下、この状態をポジシ
ョンＢと呼ぶ。）として（Ｓ１７０）、燃料ポンプ２２
２、２２４、電動ウォータポンプ２３及び送風機２７を
稼働させて燃焼式ヒータ２１を稼働（着火）させる（Ｓ
１６０）。なお、既に燃焼式ヒータ２１が稼働している
場合には、稼働状態（ＯＮ状態）を維持する。

【００５２】なお、燃焼式ヒータ２１の稼働時にエンジ
ン１０が稼働したときには、エンジン１０は、吸入空気
と共に燃焼式ヒータ２１の排気を吸入して燃焼（爆発）
することとなるので、エンジン１０の燃料噴射装置（図
示せず）は、燃焼式ヒータ２１の排気が吸入空気中に混
入したことによる、吸入空気中の酸素量の低下を考慮し
て燃料噴射する必要がある。

【００５３】次に、ＥＣＵ２４の制御による燃焼式ヒー
タ２１の作動の詳細を図４に示すタイムチャートに基づ
いて述べる。

【００５４】先ず、水温センサ２４ａ及びフレームセン
サ２４ｃの検出信号を読み込むとともに、イグニッショ
ンスイッチ（Ｉ／Ｇスイッチ）がＯＮ状態であるか否か
を判定する。ここで、Ｉ／ＧスイッチがＯＮ状態である
とは、燃料噴射装置等の車両電装品に電力が供給され得
る状態になっていることを言う。そして、水温センサ２
４ａの検出信号（水温）が所定水温（本実施形態では、
６０℃）以下であるときには、燃焼式ヒータ２１の運転
を開始する。

【００５５】ヒータ運転開始時には、加熱手段２１６、
グロープラグ２１９、補助燃料ポンプ２２２の電動モー
タ、主燃料ポンプ２２４の電動モータ、及び送風機２７
の電動モータ２７ａに電圧を印加する。また、ＥＣＵ２
４のタイマ（計時手段）が計時を開始する。このヒータ
運転開始時では、主燃焼室２１０に供給する燃料の流量
（第１燃料流量）Ａ１は例えば約４０ｃｃ／ｍｉｎであ
り、補助燃焼室２１５に供給する燃料の流量（第３燃料
流量）Ｂ１は例えば約１ｃｃ／ｍｉｎであり、第１燃料
流量Ａ１は第３燃料流量Ｂ１よりも多い流量（約４０倍
の流量）に設定されている。

【００５６】そして、加熱手段２１６により補助ウィッ
ク２１７の液体燃料が気化されると、着火室２１５ｂに
て、グロープラグ２１９の先端側の気化燃料が着火す
る。なお、本実施形態では、燃焼式ヒータ２１はエンジ
ン１０の燃料（軽油）を気化させており、ヒータ運転開
始から着火室２１５ｂでの着火までの時間（補助燃焼室
着火時間）ｔ１は約３ｓｅｃである。

【００５７】次に、ＥＣＵ２４のタイマが、第１の所定
時間ｔ２を計時した時の作動を説明する。なお、この第
１の所定時間ｔ２は、補助燃焼室着火時間ｔ１より長い
時間であり、主燃焼室２１０の燃料が着火すると予想さ
れる時間（例えば約５ｓｅｃ）に設定されている。

【００５８】第１の所定時間ｔ２経過時には、主燃料ポ
ンプ２２４の電動モータへの印加電圧を低下させて、主
燃焼室２１０に供給する燃料の流量を第１燃料流量Ａ１
から第２燃料流量Ａ２（例えば約１０ｃｃ／ｍｉｎ）に
減少させる（すなわち第１燃料流量Ａ１は第２燃料流量
Ａ２の約４倍である）。

【００５９】また、第１の所定時間ｔ２経過時には、送
風機２７の電動モータ２７ａへの印加電圧を徐々に上昇
させて送風量を増加させる。

【００６０】次に、ＥＣＵ２４のタイマが、第２の所定
時間ｔ３を計時した時には、送風機２７の電動モータ２
７ａへの印加電圧の上昇を停止させて送風量を最大風量
に維持させる。なお、この第２の所定時間ｔ３は、主燃
焼室２１０がフル燃焼（本実施形態ではフル燃焼の温度
は４００℃である。）に到達したと予想される時間（例
えば約１０ｓｅｃ）に設定されている。

【００６１】次に、フレームセンサ２４ｃからのＯＮ信
号が発せられると、加熱手段２１６及びグロープラグ２
１９への電圧印加を停止させる。なお、ヒータ運転開始
から着火室２１５ｂでの着火までの時間ｔ４は約２０ｓ
ｅｃである。

【００６２】以上の作動により、ヒータ運転開始時から
主燃焼室２１０に着火する時までに、主燃料ポンプ２２
４が主燃焼室２１０に供給する燃料の量（図４の斜線部
面積）Ｖは、主ウィック２１４の略最大保持量とほぼ同
じ量である。

【００６３】これにより、主燃焼室２１０の燃料が着火
する時点では、主ウィック２１４全体に燃料が供給され
ているので、燃焼式ヒータ２１のフル燃焼の立ち上がり
を早くできる。

【００６４】また、第２燃料流量Ａ２を第１燃料流量Ａ
１より少なく設定しているので、燃料過多による主燃焼
室２１０でのフル燃焼の立ち上がり遅れを防止できる。

【００６５】なお、第１の所定時間ｔ２内の主燃焼室２
１０への燃料供給量Ｖが、主ウィック２１４の略最大保
持量よりも少ない量である場合であっても、第１燃料流
量Ａ１を、第２燃料流量Ａ２よりも多くし、かつ、第３
燃料流量Ｂ１よりも多くすれば、従来技術のように第１
の所定時間ｔ２内に主燃焼室２１０への燃料供給をほと
んど行わない場合に比べて、燃焼式ヒータ２１のフル燃
焼の立ち上がりを早くできることは勿論である。

【００６６】なおまた、補助燃焼室２１５の着火時間ｔ
１は、外気温度が−３０℃〜３０℃の範囲にて、約３ｓ
ｅｃであり、この着火時間は、外気温度による影響をほ
とんど受けないことを実験により確かめている。よっ
て、第１の所定時間ｔ２の設定を外気温度によって変更
する必要はない。

【００６７】（第２実施形態）第１実施形態では、主燃
焼室２１０及び補助燃焼室２１５への燃料供給は、２台
の燃料ポンプ２２２、２２４を用いていたが、本実施形
態では、図５に示すように１台の燃料ポンプ２３０を用
いて燃料供給しており、燃料配管を主燃料配管２２５及
び補助燃料配管２２３に分岐させて、主燃焼室２１０及
び補助燃焼室２１５に燃料を分配している。

【００６８】具体的には、補助燃料配管２２３に固定絞
り弁（固定式流量設定手段）２３３を備え、主燃焼室２
１０と補助燃焼室２１５の燃料流量比を一定の比率に設
定しており、本実施形態では、第１燃料流量Ａ１と第３
燃料流量の比率を１０：１に設定している。そして、燃
料ポンプ２３０の吐出流量のうち、ヒータ運転開始時か
ら第１の所定時間ｔ２までの第１吐出量を約４４ｃｃ／
ｍｉｎに制御し、第１の所定時間ｔ２経過後の第２吐出
量を約１１ｃｃ／ｍｉｎに制御している。

【００６９】これにより、図６のタイムチャートに示す
ように、第１燃料流量は約４０ｃｃ／ｍｉｎ、第２燃料
流量は約１０ｃｃ／ｍｉｎ、第３燃料流量Ｂ１は約４ｃ
ｃ／ｍｉｎになり、第１の所定時間ｔ２経過後に、気化
室２１５ａに供給する燃料の流量（第４燃料流量）Ｂ２
は約１ｃｃ／ｍｉｎになる。

【００７０】以上の構成により、本実施形態では、第１
の所定時間ｔ２内に主燃焼室２１０に供給する燃料の量
（図６の斜線部面積）Ｖを、主ウィック２１４の略最大
保持量とほぼ同じ量にすることを、１台の燃料ポンプ２
３０で行うことができるので、２台の燃料ポンプで燃料
供給する場合に比べて構成を簡素化できる。

【００７１】なお、本実施形態では、第１実施形態に比
べて第３燃料流量Ｂ１が多くなっていることにともなっ
て、補助ウィック２１７の略最大保持量を大きくし（例
えば約０．２ｃｃ）、かつ、補助ウィック２１７の表面
積を大きくして、液体燃料の気化を促進させている。こ
れにより、加熱手段２１６による液体燃料の気化が遅
れ、着火室２１５ｂでの着火が遅くなってしまうことを
防止できる。

【００７２】（第３実施形態）ところで、燃料供給停止
時に、送風機２７が作動して、補助燃焼室２１５内と主
燃焼室２１０内との間で圧力差が生じる。また、主燃焼
室２１０及び補助燃焼室２１５の高さ方向の位置関係が
異なると、重力により圧力差が生じる。

【００７３】そして、第２実施形態の構成では、主燃焼
室２１０及び補助燃焼室２１５への各燃料配管２２３、
２２５内が、常に開放された状態になっているため、前
記圧力差により、各配管２２３、２２５内の燃料が低圧
側から高圧側に流出し、各配管２２３、２２５内の燃料
が空になってしまう。よって、この空の状態で燃焼式ヒ
ータ２１の運転を開始させると、各配管２２３、２２５
内に燃料を満たすまでの時間分、燃焼式ヒータ２１のフ
ル燃焼の立ち上がりが遅くなってしまう。

【００７４】そこで、本実施形態は、図７に示すよう
に、第２実施形態における固定絞り弁２３３の燃料ポン
プ２３０側と、主燃料配管２２５のそれぞれに、燃料の
逆流を防止する逆止弁（逆流防止手段）２３４を備えて
いる。これにより、各配管２２３、２２５内の燃料が空
になることを防止でき、燃焼式ヒータ２１の運転を開始
させてから、即座に主燃焼室２１０及び補助燃焼室２１
５に燃料を供給することができる。

【００７５】なお、補助燃焼室２１５内の圧力と、主燃
焼室２１０内の圧力との大小関係が、常に同じである場
合には、図８に示すように、圧力の高い側の配管２３３
のみに逆止弁２３４を備えるようにしてもよい。図８
は、補助燃焼室２１５内の圧力の方が、主燃焼室２１０
内の圧力よりも常に高い圧力になる場合である。

【００７６】（第４実施形態）第２、第３実施形態で
は、主燃焼室２１０と補助燃焼室２１５の燃料流量比
を、固定絞り弁２３３を用いて、一定の比率に制御して
いたため、第１実施形態に比べて第３燃料流量Ｂ１が多
くなってしまい、補助ウィック２１７の略最大保持量を
大きくしなければならなかった。

【００７７】これに対し、本実施形態では、図９に示す
ように、１台の燃料ポンプ２３０で燃料を供給するとと
もに、電磁弁（可変式流量制御手段）２３１を用いて、
前述の燃料流量比を可変制御するようにしているので、
燃焼式ヒータ２１の構成を簡素化できるとともに、第３
燃料流量Ｂ１を第１実施形態の場合と同じ流量にでき
る。

【００７８】また、燃料供給停止時に、補助燃焼室２１
５内と主燃焼室２１０内との間で圧力差が生じても、電
磁弁２３１を全閉にすることができるので、第３実施形
態における逆止弁２３４を廃止できる。

【００７９】（その他の実施形態）第１〜第４実施形態
では、主ウィック２１４の下方から液体燃料を供給して
いるが、図１０に示すように、主ウィック２１４の上方
から供給するようにしてもよい。これにより、主ウィッ
ク２１４の上部に供給される液体燃料が、重力により、
主ウィック２１４の下部に拡がるので、主ウィック２１
４全体に燃料を供給することを促進できる。

【００８０】また、円筒形状の主ウィック２１４のう
ち、その中心軸方向（図１０（ａ）の左右方向）略中央
部から燃料を供給しているので、主ウィック２１４の左
右方向に液体燃料が拡がるので、主ウィック２１４全体
に燃料を供給することを促進できる。

【００８１】また、図１１に示すように、燃焼筒２１３
の内周面のうち、主ウィック２１４の外周面と接触する
部分に、液体燃料を分配する分配溝２２６を形成するよ
うにしてもよい。この分配溝２２６は、燃焼筒２１３の
内周面に沿って、複数のリング状に形成されている。こ
れにより、主ウィック２１４全体に燃料を供給すること
をより一層促進できる。

【００８２】また、第１〜第４実施形態では、補助燃焼
室２１５は、加熱手段２１６を備える気化室２１５ａ
と、グロープラグ（着火手段）２１９着火室２１５ｂと
の２室から構成されているが、補助燃焼室２１５を、加
熱と着火を行う１室のみから構成して、例えば、この１
室にグロープラグ２１９を備えて、気化及び着火の機能
を兼ねるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る車両用暖房装置の模式図で
ある。

【図２】第１実施形態に係る燃焼式ヒータの模式図であ
る。

【図３】車両用暖房装置の制御フローを示すフローチャ
ートである。

【図４】第１実施形態に係る燃焼式ヒータの作動を示す
タイムチャートである。

【図５】第２実施形態に係る燃焼式ヒータの模式図であ
る。

【図６】第２実施形態に係る燃焼式ヒータの作動を示す
タイムチャートである。

【図７】第３実施形態に係る燃焼式ヒータの模式図であ
る。

【図８】第３実施形態に係る燃焼式ヒータの模式図であ
る。

【図９】第４実施形態に係る燃焼式ヒータの模式図であ
る。

【図１０】（ａ）は、その他の実施形態に係る燃焼式ヒ
ータの模式図であり、（ｂ）は、Ａ−Ａ断面図である。

【図１１】（ａ）は、その他の実施形態に係る燃焼式ヒ
ータの模式図であり、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

２１０…主燃焼室、２１４…主ウィック、２１５…補助
燃焼室、２１５ａ…気化室、２１５ｂ…着火室、２１９
…グロープラグ、２２３…第１燃料供給路、２２５…第
２燃料供給路、Ａ１…第１燃料流量、Ａ２…第２燃料流
量、Ｂ１…第３燃料流量、ｔ２…第１の所定時間。

フロントページの続き (72)発明者 鬼丸 貞久 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 坂上 祐一 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 高木 正支 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 森川 敏夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 森 孝治 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） 3K068 FA01 FA02 FB06 FC02 FC06 FD04 HA00 JA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着火手段（２１９）により燃料が着火さ
   れて燃焼する補助燃焼室（２１５）と、 前記補助燃焼室（２１５）の燃焼により燃料が着火され
   て燃焼する主燃焼室（２１０）とを備える燃焼式ヒータ
   において、 前記主燃焼室（２１０）に備えられ、前記主燃焼室（２
   １０）内に燃料を保持する燃料保持手段（２１４）と、 前記補助燃焼室（２１５）に燃料を供給する第１燃料供
   給路（２２３）と、 前記第１燃料供給路（２２３）とは別に、前記主燃焼室
   （２１０）に燃料を供給する第２燃料供給路（２２５）
   とを備え、 ヒータ運転開始時から所定時間（ｔ２）までの、前記主
   燃焼室（２１０）に供給する第１の燃料流量をＡ１と
   し、 前記所定時間（ｔ２）経過後の、前記主燃焼室（２１
   ０）に供給する第２の燃料流量をＡ２とし、 前記補助燃焼室（２１５）に供給する第３の燃料流量を
   Ｂ１とし、 Ａ１＞Ａ２＞Ｂ１の関係に設定することを特徴とする燃
   焼式ヒータ。
2. 【請求項２】 前記所定時間（ｔ２）は、ヒータ運転開
   始時から、前記主燃焼室（２１０）の燃料が着火する時
   までの時間であることを特徴とする請求項１に記載の燃
   焼式ヒータ。
3. 【請求項３】 前記第１燃料供給流量（Ａ１）は、前記
   所定時間（ｔ２）内に、前記燃料保持手段（２１４）が
   保持可能な略最大保持量を供給する流量であることを特
   徴とする請求項１または２に記載の燃焼式ヒータ。
4. 【請求項４】 前記主燃焼室（２１０）及び前記補助燃
   焼室（２１５）に燃料を供給する１つの燃料供給手段
   （２３０）を備えることを特徴とする請求項１ないし３
   に記載の燃焼式ヒータ。
5. 【請求項５】 前記主燃焼室（２１０）と前記補助燃焼
   室（２１５）の燃料流量比を可変制御する可変式流量制
   御手段（２３１）を備えることを特徴とする請求項４に
   記載の燃焼式ヒータ。
6. 【請求項６】 前記主燃焼室（２１０）と前記補助燃焼
   室（２１５）への燃料流量比を一定の比率に設定する固
   定式流量設定手段（２３３）を備えることを特徴とする
   請求項４に記載の燃焼式ヒータ。
7. 【請求項７】 前記第１燃料供給路（２２３）及び前記
   第２燃料供給路（２２５）のうち少なくとも一方に、燃
   料の逆流を防止する逆流防止手段（２３４）を備えるこ
   とを特徴とする請求項６に記載の燃焼式ヒータ。