JP2001253226A - 流体加熱装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来では、熱交換器２内に循環水を充填した
状態で燃焼装置１が燃焼を開始するように設けられてい
るため、熱交換器２から高温の循環水を得るのに時間が
かかる不具合があった。 【解決手段】 熱交換器２の下部の排出口１４ｃには、
内部を空にするための電磁開閉バルブ１８が取り付けら
れており、これは燃焼装置１の燃焼停止時に開かれて熱
交換器２内を空にし、燃焼開始時に閉じられて熱交換器
２に循環水が供給可能な状態にするものである。また、
循環水ポンプ１７は燃焼装置１の起動後、予熱時間が経
過した後に運転を開始して熱交換器２内へ循環水を供給
するように設けられている。燃焼装置１の起動後、予熱
時間が経過する前は、熱交換器２内は空であるため、熱
交換器２が素早く高温に加熱される。予熱時間が経過し
て循環水が熱交換器２内に供給される時には、熱交換器
２が高温になっているため、熱交換器２内に供給された
循環水が急速に昇温する。この結果、熱交換器２から高
温の循環水を得る時間を大変短くできる。
状態で燃焼装置１が燃焼を開始するように設けられてい
るため、熱交換器２から高温の循環水を得るのに時間が
かかる不具合があった。 【解決手段】 熱交換器２の下部の排出口１４ｃには、
内部を空にするための電磁開閉バルブ１８が取り付けら
れており、これは燃焼装置１の燃焼停止時に開かれて熱
交換器２内を空にし、燃焼開始時に閉じられて熱交換器
２に循環水が供給可能な状態にするものである。また、
循環水ポンプ１７は燃焼装置１の起動後、予熱時間が経
過した後に運転を開始して熱交換器２内へ循環水を供給
するように設けられている。燃焼装置１の起動後、予熱
時間が経過する前は、熱交換器２内は空であるため、熱
交換器２が素早く高温に加熱される。予熱時間が経過し
て循環水が熱交換器２内に供給される時には、熱交換器
２が高温になっているため、熱交換器２内に供給された
循環水が急速に昇温する。この結果、熱交換器２から高
温の循環水を得る時間を大変短くできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料の燃焼によっ
て得られた熱によって熱交換器に供給された被加熱流体
を加熱する流体加熱装置に関するものであり、車両の暖
房や車両部品の暖機などに用いて好適なものである。特
に、液体の被加熱流体を熱交換器で加熱し、その加熱し
た高温の流体によって暖房や暖機を行う技術に用いて好
適なものである。
て得られた熱によって熱交換器に供給された被加熱流体
を加熱する流体加熱装置に関するものであり、車両の暖
房や車両部品の暖機などに用いて好適なものである。特
に、液体の被加熱流体を熱交換器で加熱し、その加熱し
た高温の流体によって暖房や暖機を行う技術に用いて好
適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の流体加熱装置は、熱交換
器内に被加熱流体（液体）を充填した状態で燃焼装置が
燃焼を開始するように設けられており、始動時における
熱容量を低減するために、加熱された被加熱流体の温度
に基づいて流量を変更するものが知られている。
器内に被加熱流体（液体）を充填した状態で燃焼装置が
燃焼を開始するように設けられており、始動時における
熱容量を低減するために、加熱された被加熱流体の温度
に基づいて流量を変更するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、被加熱流体を熱交換器に充填した状態で燃焼装
置の燃焼を開始しているため、熱容量の低減効果が小さ
く、高温の被加熱流体を得るのに時間がかかる不具合が
あった。本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、高温の被加熱流体を素早く得ることの
できる流体加熱装置の提供にある。
術では、被加熱流体を熱交換器に充填した状態で燃焼装
置の燃焼を開始しているため、熱容量の低減効果が小さ
く、高温の被加熱流体を得るのに時間がかかる不具合が
あった。本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、高温の被加熱流体を素早く得ることの
できる流体加熱装置の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１〜７に記載の発
明では、燃焼装置が燃料の燃焼を開始する時、熱交換器
内の被加熱流体が空（もしくは少量）であるため、燃焼
装置によって加熱される熱容量が従来に比較して小さ
く、素早く高温になる。そして、所定時間が経過して高
温に達した熱交換器に被加熱流体が供給されるため（も
しくは、所定時間中に熱交換器内の少量の被加熱流体が
加熱されるため）、従来に比較して熱交換器から高温の
被加熱流体を素早く得ることができる。
明では、燃焼装置が燃料の燃焼を開始する時、熱交換器
内の被加熱流体が空（もしくは少量）であるため、燃焼
装置によって加熱される熱容量が従来に比較して小さ
く、素早く高温になる。そして、所定時間が経過して高
温に達した熱交換器に被加熱流体が供給されるため（も
しくは、所定時間中に熱交換器内の少量の被加熱流体が
加熱されるため）、従来に比較して熱交換器から高温の
被加熱流体を素早く得ることができる。
【０００５】なお、請求項３に記載の発明のごとく、環
境温度検出手段の検出する始動時の環境温度（例えば、
外気温度、熱交換器に流入する被加熱流体の温度、熱交
換器の壁面温度など）に応じて初期供給速度を変更する
構成を採用しても良い。このように設けることにより、
始動時の環境温度に応じた最適な初期供給速度が設定で
き、始動時の環境温度に応じた最短の起動時間を得るこ
とができる。なお、本明細書における起動時間とは、燃
焼装置が起動した後に高温の被加熱流体を熱交換器から
得るまでの時間を言うものとする。
境温度検出手段の検出する始動時の環境温度（例えば、
外気温度、熱交換器に流入する被加熱流体の温度、熱交
換器の壁面温度など）に応じて初期供給速度を変更する
構成を採用しても良い。このように設けることにより、
始動時の環境温度に応じた最適な初期供給速度が設定で
き、始動時の環境温度に応じた最短の起動時間を得るこ
とができる。なお、本明細書における起動時間とは、燃
焼装置が起動した後に高温の被加熱流体を熱交換器から
得るまでの時間を言うものとする。
【０００６】また、請求項４に記載の発明のごとく、環
境温度検出手段の検出する始動時の環境温度（例えば、
外気温度、熱交換器に流入する被加熱流体の温度、熱交
換器の壁面温度など）に応じて所定時間を変更する構成
を採用しても良い。このように設けることにより、始動
時の環境温度に応じた最適な所定時間が設定でき、始動
時の環境温度に応じた最短の起動時間を得ることができ
る。
境温度検出手段の検出する始動時の環境温度（例えば、
外気温度、熱交換器に流入する被加熱流体の温度、熱交
換器の壁面温度など）に応じて所定時間を変更する構成
を採用しても良い。このように設けることにより、始動
時の環境温度に応じた最適な所定時間が設定でき、始動
時の環境温度に応じた最短の起動時間を得ることができ
る。
【０００７】また、請求項５に記載の発明のごとく、熱
交換器へ被加熱流体を供給した後、その供給速度を定常
時の供給速度に向けて徐々に増加させる構成を採用して
も良い。このように設けることにより、熱交換器内に供
給された被加熱流体による熱容量の急激な増加が抑えら
れ、起動初期において高温の被加熱流体を安定して熱交
換器から得ることができる。
交換器へ被加熱流体を供給した後、その供給速度を定常
時の供給速度に向けて徐々に増加させる構成を採用して
も良い。このように設けることにより、熱交換器内に供
給された被加熱流体による熱容量の急激な増加が抑えら
れ、起動初期において高温の被加熱流体を安定して熱交
換器から得ることができる。
【０００８】また、請求項６に記載の発明のごとく、環
境温度検出手段の検出する始動時の環境温度（例えば、
外気温度、熱交換器に流入する被加熱流体の温度、熱交
換器の壁面温度など）に応じて供給速度（増加速度）を
変更する構成を採用しても良い。このように設けること
により、始動時の環境温度に応じた最適な供給速度（増
加速度）が設定でき、起動時の環境温度に関係なく起動
初期において高温の被加熱流体を安定して熱交換器から
得ることができる。
境温度検出手段の検出する始動時の環境温度（例えば、
外気温度、熱交換器に流入する被加熱流体の温度、熱交
換器の壁面温度など）に応じて供給速度（増加速度）を
変更する構成を採用しても良い。このように設けること
により、始動時の環境温度に応じた最適な供給速度（増
加速度）が設定でき、起動時の環境温度に関係なく起動
初期において高温の被加熱流体を安定して熱交換器から
得ることができる。
【０００９】また、請求項７に記載の発明のごとく、燃
焼装置の燃焼停止時に電磁開閉バルブを開いて、熱交換
器内における被加熱流体を空にする構成を採用しても良
い。このように設けることにより、燃焼装置の起動時に
は熱交換器内が空であるため、被加熱流体を抜くための
時間が不要になり、結果的に起動時間を短縮できる。
焼装置の燃焼停止時に電磁開閉バルブを開いて、熱交換
器内における被加熱流体を空にする構成を採用しても良
い。このように設けることにより、燃焼装置の起動時に
は熱交換器内が空であるため、被加熱流体を抜くための
時間が不要になり、結果的に起動時間を短縮できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）流体加熱装置
は、液体燃料（例えば軽油など）の燃焼を行う燃焼装置
１と、この燃焼装置１によって発生した燃焼ガスと被加
熱流体（例えば車両用冷却水、以下、循環水）とを熱交
換して循環水を加熱する熱交換器２とを備えるものであ
る。
は、液体燃料（例えば軽油など）の燃焼を行う燃焼装置
１と、この燃焼装置１によって発生した燃焼ガスと被加
熱流体（例えば車両用冷却水、以下、循環水）とを熱交
換して循環水を加熱する熱交換器２とを備えるものであ
る。
【００１１】燃焼装置１は、燃焼筒３の内部に軽油など
の液体燃料を噴射する燃料噴射手段４（以下、インジェ
クタ）と、燃焼筒３内に燃焼用の空気を供給するエアポ
ンプ５（燃焼空気供給手段に相当する）と、着火用のス
パークプラグ６とを備える。燃焼筒３は、断面が矩形あ
るいは円形の筒状を呈するものであり、一方（上流側）
の端面はプレート３ａによって塞がれており、他方は排
気筒１３（後述する）の内部に開放されている。プレー
ト３ａには、エアポンプ５によって燃焼筒３内に燃焼空
気を供給するための１次空気供給口７が設けられてい
る。また、燃焼筒３の上流側の周囲には、燃焼筒３との
間に２次空気通路８を形成するためのハウジング９が固
定されている。この２次空気通路８は、空気導入口９ａ
から燃焼空気が供給されるものであり、２次空気通路８
に供給された２次空気は燃焼筒３の途中に形成された２
次空気供給口１０から燃焼筒３内に供給されるように設
けられている。
の液体燃料を噴射する燃料噴射手段４（以下、インジェ
クタ）と、燃焼筒３内に燃焼用の空気を供給するエアポ
ンプ５（燃焼空気供給手段に相当する）と、着火用のス
パークプラグ６とを備える。燃焼筒３は、断面が矩形あ
るいは円形の筒状を呈するものであり、一方（上流側）
の端面はプレート３ａによって塞がれており、他方は排
気筒１３（後述する）の内部に開放されている。プレー
ト３ａには、エアポンプ５によって燃焼筒３内に燃焼空
気を供給するための１次空気供給口７が設けられてい
る。また、燃焼筒３の上流側の周囲には、燃焼筒３との
間に２次空気通路８を形成するためのハウジング９が固
定されている。この２次空気通路８は、空気導入口９ａ
から燃焼空気が供給されるものであり、２次空気通路８
に供給された２次空気は燃焼筒３の途中に形成された２
次空気供給口１０から燃焼筒３内に供給されるように設
けられている。
【００１２】インジェクタ４は、プレート３ａの中心部
に貫通した状態で固定されるものである。このインジェ
クタ４には、燃料ポンプ１１が接続されており、この燃
料ポンプ１１が起動すると、燃料タンク１２内に蓄えら
れた液体燃料が圧送されてインジェクタ４に送られる。
また、インジェクタ４は、燃料ポンプ１１から圧送され
た液体燃料を、中心軸から所定角度（３０〜５０度）を
持って霧状に噴射する複数の噴射孔を備えるものであ
り、図２に示すような周知なものを用いたものである。
スパークプラグ６は、インジェクタ４から噴射される噴
射燃料の噴射角内にスパーク部がくるように燃焼筒３お
よびハウジング９を貫通した状態で固定されたものであ
る。
に貫通した状態で固定されるものである。このインジェ
クタ４には、燃料ポンプ１１が接続されており、この燃
料ポンプ１１が起動すると、燃料タンク１２内に蓄えら
れた液体燃料が圧送されてインジェクタ４に送られる。
また、インジェクタ４は、燃料ポンプ１１から圧送され
た液体燃料を、中心軸から所定角度（３０〜５０度）を
持って霧状に噴射する複数の噴射孔を備えるものであ
り、図２に示すような周知なものを用いたものである。
スパークプラグ６は、インジェクタ４から噴射される噴
射燃料の噴射角内にスパーク部がくるように燃焼筒３お
よびハウジング９を貫通した状態で固定されたものであ
る。
【００１３】熱交換器２は、燃焼筒３の下流側の開放口
を覆う排気筒１３と、その周囲を覆うウォータジャケッ
ト１４とを備えるものであり、排気筒１３とウォータジ
ャケット１４の間には循環水が流れる循環水通路１５が
形成される。排気筒１３の下流端部には、排気筒１３を
介して循環水通路１５内の循環水と熱交換した燃焼ガス
を外部へ放出するための排気口１３ａが設けられてい
る。ウォータジャケット１４には、循環水通路１５内へ
循環水を供給するための循環水入口１４ａと、循環水通
路１５で加熱された循環水を外部へ導くための循環水出
口１４ｂとが設けられている。循環水入口１４ａには、
循環水タンク１６内に蓄えられた循環水を熱交換器２の
循環水通路１５内へ供給するための循環水ポンプ１７
（被加熱流体供給手段に相当する）が接続されている。
を覆う排気筒１３と、その周囲を覆うウォータジャケッ
ト１４とを備えるものであり、排気筒１３とウォータジ
ャケット１４の間には循環水が流れる循環水通路１５が
形成される。排気筒１３の下流端部には、排気筒１３を
介して循環水通路１５内の循環水と熱交換した燃焼ガス
を外部へ放出するための排気口１３ａが設けられてい
る。ウォータジャケット１４には、循環水通路１５内へ
循環水を供給するための循環水入口１４ａと、循環水通
路１５で加熱された循環水を外部へ導くための循環水出
口１４ｂとが設けられている。循環水入口１４ａには、
循環水タンク１６内に蓄えられた循環水を熱交換器２の
循環水通路１５内へ供給するための循環水ポンプ１７
（被加熱流体供給手段に相当する）が接続されている。
【００１４】この熱交換器２には、循環水通路１５内に
おける循環水を空にするための流体排出手段が設けられ
ている。この実施形態における流体排出手段は、循環水
通路１５の下部のウォータジャケット１４に設けられた
排出口１４ｃに取り付けられた電磁開閉バルブ１８であ
り、この電磁開閉バルブ１８は後述する制御手段１９に
よって制御される。
おける循環水を空にするための流体排出手段が設けられ
ている。この実施形態における流体排出手段は、循環水
通路１５の下部のウォータジャケット１４に設けられた
排出口１４ｃに取り付けられた電磁開閉バルブ１８であ
り、この電磁開閉バルブ１８は後述する制御手段１９に
よって制御される。
【００１５】制御手段１９は、上述したインジェクタ
４、エアポンプ５、スパークプラグ６、循環水ポンプ１
７および電磁開閉バルブ１８を制御するものであり、図
３に示すように、燃焼装置１の燃焼停止時（OFF ）に電
磁開閉バルブ１８を開いて熱交換器２内を空にしてお
く。そして、制御手段１９は、燃焼開始時（ON）に電磁
開閉バルブ１８を閉じて熱交換器２に循環水が供給可能
な状態にするとともに、燃焼装置１のインジェクタ４、
エアポンプ５、スパークプラグ６を制御して燃焼を開始
し、その後、所定時間（ｔａ）（この第１実施形態では
以下、予熱時間と言う）が経過すると、循環水ポンプ１
７を起動して熱交換器２内へ循環水を供給するように設
けられている。
４、エアポンプ５、スパークプラグ６、循環水ポンプ１
７および電磁開閉バルブ１８を制御するものであり、図
３に示すように、燃焼装置１の燃焼停止時（OFF ）に電
磁開閉バルブ１８を開いて熱交換器２内を空にしてお
く。そして、制御手段１９は、燃焼開始時（ON）に電磁
開閉バルブ１８を閉じて熱交換器２に循環水が供給可能
な状態にするとともに、燃焼装置１のインジェクタ４、
エアポンプ５、スパークプラグ６を制御して燃焼を開始
し、その後、所定時間（ｔａ）（この第１実施形態では
以下、予熱時間と言う）が経過すると、循環水ポンプ１
７を起動して熱交換器２内へ循環水を供給するように設
けられている。
【００１６】また、この実施形態では、制御手段１９は
車両の外気温度を検出するための外気温度センサ２０
（環境温度検出手段に相当する）を備えており、制御手
段１９は外気温度センサ２０の検出する始動時の外気温
度に応じて予熱時間（ｔａ）を変更するように設けられ
ている。具体的には、制御手段１９は始動時の外気温度
が低いほど予熱時間（ｔａ）を長く設定し、逆に始動時
の外気温度が高いほど予熱時間（ｔａ）を短く設定する
ように設けられている。具体的な一例を示すと、外気温
度が−３０℃の時は予熱時間（ｔａ）を１０秒間と長く
設定し、外気温度が２０℃の時は予熱時間（ｔａ）を５
秒間と短く設定するように設けられている。
車両の外気温度を検出するための外気温度センサ２０
（環境温度検出手段に相当する）を備えており、制御手
段１９は外気温度センサ２０の検出する始動時の外気温
度に応じて予熱時間（ｔａ）を変更するように設けられ
ている。具体的には、制御手段１９は始動時の外気温度
が低いほど予熱時間（ｔａ）を長く設定し、逆に始動時
の外気温度が高いほど予熱時間（ｔａ）を短く設定する
ように設けられている。具体的な一例を示すと、外気温
度が−３０℃の時は予熱時間（ｔａ）を１０秒間と長く
設定し、外気温度が２０℃の時は予熱時間（ｔａ）を５
秒間と短く設定するように設けられている。
【００１７】次に、本実施形態にかかる流体加熱装置の
特徴的作動を述べる。流体加熱装置が起動されると（O
N）、先ず燃焼装置１が起動する。具体的には、インジ
ェクタ４から燃焼筒３内に液体燃料が霧状に噴射される
とともに、エアポンプ５が起動して燃焼筒３内に燃焼用
空気が供給され、さらにスパークプラグ６が作動して燃
焼筒３内に火炎が発生する。
特徴的作動を述べる。流体加熱装置が起動されると（O
N）、先ず燃焼装置１が起動する。具体的には、インジ
ェクタ４から燃焼筒３内に液体燃料が霧状に噴射される
とともに、エアポンプ５が起動して燃焼筒３内に燃焼用
空気が供給され、さらにスパークプラグ６が作動して燃
焼筒３内に火炎が発生する。
【００１８】燃焼装置１の起動後、予熱時間（ｔａ）が
経過すると、循環水ポンプ１７が起動して熱交換器２内
に循環水が供給される。予熱時間（ｔａ）が経過する前
は、熱交換器２内は空であるため、熱交換器２（排気筒
１３およびウォータジャケット１４）が予熱時間（ｔ
ａ）内で素早く加熱されて高温になる。そして、上述し
たように、予熱時間（ｔａ）が経過すると、熱交換器２
内に循環水が供給されるが、この時すでに熱交換器２が
加熱されて高温になっているため、熱交換器２内に供給
された循環水が急速に昇温する。この結果、起動時間が
大変短くできる。そして、熱交換器２で加熱された循環
水は、循環水出口１４ｂから車両の暖房用のヒータコア
や、車両部品の暖機のための加熱器に導かれ、車両の暖
房や車両部品の暖機を行う。
経過すると、循環水ポンプ１７が起動して熱交換器２内
に循環水が供給される。予熱時間（ｔａ）が経過する前
は、熱交換器２内は空であるため、熱交換器２（排気筒
１３およびウォータジャケット１４）が予熱時間（ｔ
ａ）内で素早く加熱されて高温になる。そして、上述し
たように、予熱時間（ｔａ）が経過すると、熱交換器２
内に循環水が供給されるが、この時すでに熱交換器２が
加熱されて高温になっているため、熱交換器２内に供給
された循環水が急速に昇温する。この結果、起動時間が
大変短くできる。そして、熱交換器２で加熱された循環
水は、循環水出口１４ｂから車両の暖房用のヒータコア
や、車両部品の暖機のための加熱器に導かれ、車両の暖
房や車両部品の暖機を行う。
【００１９】次に、本実施形態における流体加熱装置の
特徴を述べる。本実施形態によれば、上述したように、
燃焼装置１を起動してから予熱時間（ｔａ）が経過する
までの間、熱交換器２内は空であるため熱容量が小さ
く、熱交換器２が素早く加熱されて高温になる。そし
て、予熱時間（ｔａ）の経過後に熱交換器２内に供給さ
れた循環水は、高温の熱交換器２に加熱されて急速に昇
温し、結果的に流体加熱装置の起動時間を短縮すること
ができる。また、この実施形態では、外気温度センサ２
０の検出する始動時の外気温度に応じた適切な予熱時間
（ｔａ）の設定により、始動時の環境温度に応じた最短
の起動時間を得ることができる。
特徴を述べる。本実施形態によれば、上述したように、
燃焼装置１を起動してから予熱時間（ｔａ）が経過する
までの間、熱交換器２内は空であるため熱容量が小さ
く、熱交換器２が素早く加熱されて高温になる。そし
て、予熱時間（ｔａ）の経過後に熱交換器２内に供給さ
れた循環水は、高温の熱交換器２に加熱されて急速に昇
温し、結果的に流体加熱装置の起動時間を短縮すること
ができる。また、この実施形態では、外気温度センサ２
０の検出する始動時の外気温度に応じた適切な予熱時間
（ｔａ）の設定により、始動時の環境温度に応じた最短
の起動時間を得ることができる。
【００２０】（第２実施形態）上記の第１実施形態で
は、予熱時間（ｔａ）が経過した後に熱交換器２へ循環
水を供給する例を示したが、この第２実施形態は、図４
に示すように、燃焼装置１の起動から所定時間（ｔｂ）
（この第２実施形態では、以下遷移時間と言う）が経過
するまでの間、循環水ポンプ１７による循環水の初期供
給速度（ｑ）を定常運転時の供給速度（例えば、３２４
ｃｃ／ｍｉｎ）よりも遅くするものである。このように
設けることにより、燃焼装置１の起動初期は、熱交換器
２内における循環水の量が少量となるため熱容量が小さ
く、熱交換器２（排気筒１３およびウォータジャケット
１４）とともに、熱交換器２内の循環水が素早く加熱さ
れ、結果的に流体加熱装置の起動時間を短縮することが
できる。
は、予熱時間（ｔａ）が経過した後に熱交換器２へ循環
水を供給する例を示したが、この第２実施形態は、図４
に示すように、燃焼装置１の起動から所定時間（ｔｂ）
（この第２実施形態では、以下遷移時間と言う）が経過
するまでの間、循環水ポンプ１７による循環水の初期供
給速度（ｑ）を定常運転時の供給速度（例えば、３２４
ｃｃ／ｍｉｎ）よりも遅くするものである。このように
設けることにより、燃焼装置１の起動初期は、熱交換器
２内における循環水の量が少量となるため熱容量が小さ
く、熱交換器２（排気筒１３およびウォータジャケット
１４）とともに、熱交換器２内の循環水が素早く加熱さ
れ、結果的に流体加熱装置の起動時間を短縮することが
できる。
【００２１】また、この実施形態では、制御手段１９は
外気温度センサ２０の検出する始動時の外気温度に応じ
て初期供給速度（ｑ）を変更するように設けられてい
る。具体的には、制御手段１９は始動時の外気温度が低
いほど初期供給速度（ｑ）を遅くし、逆に始動時の外気
温度が高いほど初期供給速度（ｑ）を増すように設けら
れている。具体的な一例を示すと、外気温度が−３０℃
の時は初期供給速度（ｑ）を０ｃｃ／ｍｉｎに設定し、
外気温度が２０℃の時は初期供給速度（ｑ）を５０ｃｃ
／ｍｉｎに設定するように設けられている。このように
設けることにより、外気温度センサ２０の検出する始動
時の外気温度に応じた適切な初期供給速度（ｑ）が設定
でき、始動時の環境温度に応じた最短の起動時間を得る
ことができる。
外気温度センサ２０の検出する始動時の外気温度に応じ
て初期供給速度（ｑ）を変更するように設けられてい
る。具体的には、制御手段１９は始動時の外気温度が低
いほど初期供給速度（ｑ）を遅くし、逆に始動時の外気
温度が高いほど初期供給速度（ｑ）を増すように設けら
れている。具体的な一例を示すと、外気温度が−３０℃
の時は初期供給速度（ｑ）を０ｃｃ／ｍｉｎに設定し、
外気温度が２０℃の時は初期供給速度（ｑ）を５０ｃｃ
／ｍｉｎに設定するように設けられている。このように
設けることにより、外気温度センサ２０の検出する始動
時の外気温度に応じた適切な初期供給速度（ｑ）が設定
でき、始動時の環境温度に応じた最短の起動時間を得る
ことができる。
【００２２】さらに、この実施形態では、熱交換器２に
循環水の供給を開始した後、図４の遷移時間（ｔｂ）に
示すように、循環水の供給速度を定常時の供給速度に向
けて徐々に増加させるように設けられている。このよう
に設けることにより、熱交換器２に供給された循環水に
よる熱容量の急激な増加が抑えられ、起動初期において
高温の循環水を安定して熱交換器２から得ることができ
る。
循環水の供給を開始した後、図４の遷移時間（ｔｂ）に
示すように、循環水の供給速度を定常時の供給速度に向
けて徐々に増加させるように設けられている。このよう
に設けることにより、熱交換器２に供給された循環水に
よる熱容量の急激な増加が抑えられ、起動初期において
高温の循環水を安定して熱交換器２から得ることができ
る。
【００２３】さらに、この実施形態では、外気温度セン
サ２０の検出する始動時の外気温度に応じて増加速度を
変更するように設けられている。具体的には、始動時の
外気温度が低いほど増加速度を遅くし、逆に始動時の外
気温度が高いほど増加速度を増すように設けられてい
る。具体的な一例を示すと、外気温度が−３０℃の時は
増加速度を遅くして遷移時間（ｔｂ）が１０秒間となる
ように設定し、外気温度が２０℃の時は増加速度を増し
て遷移時間（ｔｂ）が５秒間となるように設けられてい
る。このように設けることにより、始動時の外気温度に
応じた最適な増加速度が設定でき、始動時の環境温度に
応じた最短の起動時間を得ることができる。
サ２０の検出する始動時の外気温度に応じて増加速度を
変更するように設けられている。具体的には、始動時の
外気温度が低いほど増加速度を遅くし、逆に始動時の外
気温度が高いほど増加速度を増すように設けられてい
る。具体的な一例を示すと、外気温度が−３０℃の時は
増加速度を遅くして遷移時間（ｔｂ）が１０秒間となる
ように設定し、外気温度が２０℃の時は増加速度を増し
て遷移時間（ｔｂ）が５秒間となるように設けられてい
る。このように設けることにより、始動時の外気温度に
応じた最適な増加速度が設定でき、始動時の環境温度に
応じた最短の起動時間を得ることができる。
【００２４】（第３実施形態）この第３実施形態は、図
５に示すように、熱交換器２に流入する循環水の温度
を、循環水入口１４ａに取り付けた循環水温度センサ２
１（環境温度検出手段に相当する）によって検出するも
のであり、制御手段１９は第１、第２実施形態で示した
外気温度に代えて、熱交換器２に流入する循環水の温度
に基づき第１、第２実施形態で示した制御を行うもので
ある。これによって、第１、第２実施形態で示した効果
と同等の効果を得ることができる。
５に示すように、熱交換器２に流入する循環水の温度
を、循環水入口１４ａに取り付けた循環水温度センサ２
１（環境温度検出手段に相当する）によって検出するも
のであり、制御手段１９は第１、第２実施形態で示した
外気温度に代えて、熱交換器２に流入する循環水の温度
に基づき第１、第２実施形態で示した制御を行うもので
ある。これによって、第１、第２実施形態で示した効果
と同等の効果を得ることができる。
【００２５】（第４実施形態）この第４実施形態は、図
６に示すように、熱交換器２の壁面温度を、ウォータジ
ャケット１４に取り付けた熱交換器壁面温度センサ２２
（環境温度検出手段に相当する）によって検出するもの
であり、制御手段１９は第１、第２実施形態で示した外
気温度に代えて、熱交換器２の壁面温度に基づき第１、
第２実施形態で示した制御を行うものである。これによ
って、第１、第２実施形態で示した効果と同等の効果を
得ることができる。
６に示すように、熱交換器２の壁面温度を、ウォータジ
ャケット１４に取り付けた熱交換器壁面温度センサ２２
（環境温度検出手段に相当する）によって検出するもの
であり、制御手段１９は第１、第２実施形態で示した外
気温度に代えて、熱交換器２の壁面温度に基づき第１、
第２実施形態で示した制御を行うものである。これによ
って、第１、第２実施形態で示した効果と同等の効果を
得ることができる。
【００２６】（他の実施形態）上記の実施形態では、着
火を行う手段としてスパークプラグ６を例に示したが、
グロープラグなど、他の着火手段を用いても良い。上記
の実施形態では、燃焼装置１の燃料として軽油を例に示
したが、灯油、ガソリン、メタノール類などの他の液体
燃料を用いても良いし、ガスなどの気化燃料を用いても
良い。上記の実施形態では、被加熱流体として車両用冷
却水を例に示したが、メタノールなどの揮発性溶液、あ
るいは揮発性溶液と水の混合液を用いても良い。
火を行う手段としてスパークプラグ６を例に示したが、
グロープラグなど、他の着火手段を用いても良い。上記
の実施形態では、燃焼装置１の燃料として軽油を例に示
したが、灯油、ガソリン、メタノール類などの他の液体
燃料を用いても良いし、ガスなどの気化燃料を用いても
良い。上記の実施形態では、被加熱流体として車両用冷
却水を例に示したが、メタノールなどの揮発性溶液、あ
るいは揮発性溶液と水の混合液を用いても良い。
【図１】流体加熱装置の概略断面図である（第１実施形
態）。
態）。
【図２】インジェクタの断面図である。
【図３】流体加熱装置の運転例を示すタイムチャートで
ある（第１実施形態）。
ある（第１実施形態）。
【図４】流体加熱装置の運転例を示すタイムチャートで
ある（第２実施形態）。
ある（第２実施形態）。
【図５】流体加熱装置の概略断面図である（第３実施形
態）。
態）。
【図６】流体加熱装置の概略断面図である（第４実施形
態）。
態）。
１ 燃焼装置 ２ 熱交換器 ４ インジェクタ ５ エアポンプ １７ 循環水ポンプ（被加熱流体供給手段） １８ 電磁開閉バルブ（流体排出手段） １９ 制御手段 ２０ 外気温度センサ（環境温度検出手段） ２１ 循環水温度センサ（環境温度検出手段） ２２ 熱交換器壁面温度センサ（環境温度検出手段）
Claims (7)
- 【請求項１】燃料の燃焼を行う燃焼装置と、 この燃焼装置によって発生した燃焼ガスと被加熱流体と
を熱交換して、前記被加熱流体を加熱する熱交換器と、 この熱交換器内における前記被加熱流体を空にするため
の流体排出手段と、 前記被加熱流体を前記熱交換器へ供給する被加熱流体供
給手段と、 少なくとも前記燃焼装置が燃料の燃焼を開始するまで
に、前記被加熱流体供給手段によって前記熱交換器内の
前記被加熱流体を空にしておき、 前記燃焼装置の燃焼が開始してから所定時間が経過した
後に、前記熱交換器へ前記被加熱流体を供給する制御手
段と、を備える流体加熱装置。 - 【請求項２】燃料の燃焼を行う燃焼装置と、 この燃焼装置によって発生した燃焼ガスと被加熱流体と
を熱交換して、前記被加熱流体を加熱する熱交換器と、 この熱交換器内における前記被加熱流体を空にするため
の流体排出手段と、 前記被加熱流体を前記熱交換器へ供給する被加熱流体供
給手段と、 少なくとも前記燃焼装置が燃料の燃焼を開始するまで
に、前記被加熱流体供給手段によって前記熱交換器内の
前記被加熱流体を空にしておき、 前記燃焼装置の燃焼が開始してから所定時間が経過する
までの間、前記熱交換器への前記被加熱流体の初期供給
速度を定常運転時よりも遅くする制御手段と、を備える
流体加熱装置。 - 【請求項３】請求項２の流体加熱装置において、 前記制御手段は、 始動時の環境温度を検出する環境温度検出手段を備え、 この環境温度検出手段の検出する始動時の環境温度に応
じて、前記初期供給速度を変更することを特徴とする流
体加熱装置。 - 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかの流体
加熱装置において、 前記制御手段は、 始動時の環境温度を検出する環境温度検出手段を備え、 この環境温度検出手段の検出する始動時の環境温度に応
じて、前記所定時間を変更することを特徴とする流体加
熱装置。 - 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかの流体
加熱装置において、 前記制御手段は、 前記熱交換器へ前記被加熱流体を供給した後、その供給
速度を定常時の供給速度に向けて徐々に増加させること
を特徴とする流体加熱装置。 - 【請求項６】請求項５の流体加熱装置において、 前記制御手段は、 始動時の環境温度を検出する環境温度検出手段を備え、 この環境温度検出手段の検出する始動時の環境温度に応
じて、前記供給速度を変更することを特徴とする流体加
熱装置。 - 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかの流体
加熱装置において、 前記流体排出手段は、前記熱交換器内における前記被加
熱流体を空にするための電磁開閉バルブであり、 前記制御手段は、前記燃焼装置の燃焼停止時に前記電磁
開閉バルブを開いて前記熱交換器内における前記被加熱
流体を空にすることを特徴とする流体加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000066449A JP4403625B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 流体加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000066449A JP4403625B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 流体加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001253226A true JP2001253226A (ja) | 2001-09-18 |
| JP4403625B2 JP4403625B2 (ja) | 2010-01-27 |
Family
ID=18585807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000066449A Expired - Fee Related JP4403625B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 流体加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4403625B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008087716A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Calsonic Kansei Corp | 車両用熱交換装置 |
-
2000
- 2000-03-10 JP JP2000066449A patent/JP4403625B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008087716A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Calsonic Kansei Corp | 車両用熱交換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4403625B2 (ja) | 2010-01-27 |
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