JP2004177112A - ヒータ特に車両用ヒータに用いられる燃焼室構成群 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータ用の燃焼室構成群、特に車両用ヒータに用いられる燃焼室構成群を改良して、取付け位置の影響をほとんど受けずに燃料分配を実施できるようにする。
【解決手段】ヒータ用の燃焼室構成群、特に車両用ヒータに用いられる燃焼室構成群であって、ケーシング壁１８と、該ケーシング壁を貫通する燃料供給部２８とを備えたケーシング１２が設けられており、ケーシング壁１６，１８を燃焼室２０に向いた側２２で覆う燃料分配エレメント２４が設けられていて、該燃料分配エレメントがケーシング壁１８と一緒に、燃料分配通路２６を制限しており、該燃料分配通路から燃焼室２０に向かって燃料を導くために、燃料分配エレメント２４に複数の燃料導入開口３０が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒータ用の燃焼室構成群、特に車両用ヒータに用いられる燃焼室構成群であって、ケーシング壁と、該ケーシング壁を貫通する燃料供給部とを備えたケーシングが設けられている形式のものに関する。

パーキングヒータとも呼ばれる補助ヒータもしくは付加ヒータとして車両又はトレーラに取り付けられる、燃料によって運転される車両用ヒータでは、このようなヒータの取付け位置は一般的に、特殊な車両型式に依存している。しかしながら取付け位置とは無関係に、加熱出力、騒音放出及び排ガス放出は等しいままであることが望ましい。燃料が多孔性の気化媒体を介して燃焼室に放出される気化バーナでは、取付け位置の変化によって多孔性の気化媒体への燃料の導入に不都合の生じることがある。それというのは、燃料は一般的に多孔性の気化媒体の導入前後に、重力に基づいて分配されるからである。そして燃料の分配が極めて不均一になると、燃焼室への燃料の気化も相応に不均一になり、その結果燃焼室において実行される燃焼によって排ガス放出が増大し、このような燃焼室の始動特性が損なわれ、さらには燃焼室内における燃焼残留物が過剰に堆積するおそれがあり、これによって極端な場合には燃焼室が故障してしまうことがある。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式のヒータ用の燃焼室構成群、特に車両用ヒータに用いられる燃焼室構成群を改良して、取付け位置の影響をほとんど受けずに燃料分配を実施できるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、ヒータ用の燃焼室構成群、特に車両用ヒータに用いられる燃焼室構成群であって、ケーシング壁と、該ケーシング壁を貫通する燃料供給部とを備えたケーシングが設けられている形式のものにおいて、ケーシング壁を燃焼室に向いた側で覆う燃料分配エレメントが設けられていて、該燃料分配エレメントがケーシング壁と一緒に、燃料分配通路を制限しており、該燃料分配通路から燃焼室に向かって燃料を導くために、燃料分配エレメントに複数の燃料導入開口が形成されているようにした。

本発明のように構成されていると、燃料は燃料供給部から燃焼室に向かって直接的に供給されるのではなく、燃焼室への供給の前に分配され、それによって、燃焼室への燃料導入が均一化され、ひては取付け位置に対する依存性を著しく改善することができる。例えば本発明の有利な構成では、燃料分配通路を形成するために、ケーシング壁及び／又は燃料分配エレメントに溝状の凹設部が形成されている。

また、燃料供給部によってもたらされた燃料が燃料導入開口のうちの１つを通って直接的に燃焼室に達することができないようにするために、本発明の別の有利な構成では、燃料供給部が、燃料分配通路に開口する少なくとも１つの燃料供給開口をケーシング壁に有しており、該少なくとも１つの燃料供給開口が燃料導入開口に対してずらされている。このような構成において、少なくとも１つの燃料供給開口が、２つの燃料導入開口の間の領域において燃料分配通路に開口していると、特に有利である。

本発明の別の有利な構成では、燃料分配エレメントの、燃焼室に向いた側に、燃料導入開口からの燃料を受容する気化媒体が設けられている。一般的には多孔性の気化媒体であるこの気化媒体は、例えばフリース材料、織布材料、紡績糸材料、編み組もしくは編成材料、フォームセラミック材料又はこれに類した材料を有しており、このような材料は、その構造上の組成又は多孔性に基づいて、該材料に導入された燃料を毛管作用によって搬送もしくは分配することができる。

本発明の別の有利な構成では、ケーシングがポット状に形成されていて、底壁とリング状の周壁とを備えており、燃料分配エレメントがリング状に形成されていて、ケーシングの周壁を少なくとも部分的に覆っている。

燃焼室内に供給された気化された燃料が燃焼空気と良好に混合できるようにするために、本発明の別の有利な構成では、燃料分配エレメントによって覆われていない周壁の領域に、少なくとも１つの燃焼空気流入開口が形成されている。

また燃料の気化を促進し、これによって特に周囲温度が低い場合における始動特性を改善するために、本発明の別の構成では、燃料分配エレメントが加熱装置の少なくとも一部を形成しているか又は内蔵している。

本発明はさらに、本発明による燃焼室構成群を備えた車両用ヒータにも関する。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図面には、本発明による燃焼室構成群が符号１０で示されている。燃焼室構成群１０はケーシング１２を有しており、このケーシング１２は一般的にポット状の構造を有する壁１４を形成している。この壁１４は底壁１６と、この底壁１６に接続しているほぼ円筒形もしくはリング状の周壁１８とを有している。周壁１８の、燃焼室２０を取り囲む内側面２２には、同様に円筒形もしくはリング状の燃料分配エレメント２４が配置されており、この燃料分配エレメント２４は周壁１８の内側面２２と同一平面に位置していて、図示の実施例では底壁１６に接続して位置決めされている。周壁１８にはその内側面２２に、例えばフライス加工によって形成されたリング状の凹設部２６が設けられており、この凹設部２６は、燃料分配通路を形成している。周壁１８における燃料供給開口２８を通して、図示されていない燃料供給管路を介して燃料を、このリング状の凹設部２６に導入することができる。長手方向軸線Ｌを基準として半径方向内側に向かって、凹設部２６は燃料分配エレメント２４によって閉鎖されている。しかしながら燃料分配エレメント２４には複数の周囲箇所に燃料導入開口３０が設けられている。凹設部２６もしくは燃料分配通路に導入された燃料は、この凹設部２６における流れ抵抗が比較的小さい場合に、長手方向軸線Ｌを中心にして周方向に分配された後で、燃料導入開口３０を通って燃焼室２０に向かってさらに流れることができる。この際に、燃料導入開口３０を貫流する燃料は、燃料分配エレメント２４の内側面３２に設けられた多孔性の気化媒体３４に進入する。この気化媒体３４は、有利には燃料分配エレメント２４の内側面３２を全面的に覆っており、つまり気化媒体３４はほぼ同様にリング状に形成されていて、燃料分配エレメント２４と同じ軸方向長さを有している。既に凹設部２６によって準備された燃料導入の均一性と、気化媒体３４内における液体燃料の毛管作用による分配とによって、気化媒体３４の内側面３６において燃料は極めて均一に燃焼室２０に向かって供給されることができる。

図２から分かるように、燃料供給開口２８は周方向において、燃料導入開口３０に対してずらされている箇所で、凹設部２６に開口している。これによって、燃料が燃料供給開口２８から燃料導入開口３０のうちの１つに直接流入し、そこでさらに強められて多孔性の気化媒体３４に流入することは、回避される。

燃焼空気は図示の実施例では２つの領域において燃焼室２０に導入される。一方では底壁１６の中央領域に燃焼空気導入開口３８が設けられており、かつ他方では周壁１８の、燃料分配エレメント２４によって覆われていない領域４０に、周方向に分配配置された複数の燃焼空気流入開口４２が設けられており、これによって同様に、燃焼室２０内への燃焼空気の極めて均一な導入が達成される。なお付言すれば、もちろん、燃焼空気を底壁１６の領域においてのみ、又は周壁１８の領域においてのみ、燃焼室２０内に導入することも可能である。

さらに底壁１６には、例えばグロープラグの形で形成された点火機構４４が設けられており、この点火機構４４は燃焼のスタートに必要な高い温度を準備することができる。この点火機構４４は燃焼４もまたもちろん他の箇所に設けることが可能であり、例えば周壁１８に設けて燃料分配エレメント２４もしくは気化媒体３４を貫通するように設けることも可能である。

特に、燃焼室構成群１０が燃焼の実行によってなお予加熱されていないような冷機時段階において、燃料の気化を加速することができるようにするために、燃料分配エレメント２４に例えば加熱コイル又はこれに類したもののような加熱装置を準備することが可能であるし、もしくは燃料分配エレメント２４をこのような加熱装置の一部として形成することも可能であり、このように構成されていると、電気的に運転可能な加熱装置の始動によって、多孔性の気化媒体３４を、ひいてはその内部における液体燃料を加熱し、ひいては気化率を高めることが可能である。

もちろん、本発明の枠もしくは原理を逸脱することなく、上に述べた燃焼室構成群１０において種々様々な変化実施形態が可能である。例えば凹設部２６を、周壁１８に設けられた該凹設部２６の代わりに又はそれに加えて、燃料分配エレメント２４の外周面に設けることもできる。さらに、凹設部２６は複数の凹設部区分を有することが可能であり、このように構成すると、燃料を規定して種々異なった周方向領域もしくは軸方向領域に導くことができる。さらにまた、このようなリング状の凹設部を複数個、軸方向で互いに連続的に並べて設けることも可能であり、これらの凹設部に液体燃料を例えばただ１つの燃料供給開口を通して供給することも又は別個の複数の燃料供給開口を通して供給することも可能である。

図示の燃焼室構成群１０もしくは該燃焼室構成群１０を有するヒータは、例えば、基本的には燃料供給開口が上側に位置するように取り付けられる。このような取付け位置から例えば一方又は他方の側に向かって９０°の角度領域において偏位されていても、凹設部２６もしくは燃料導入開口３０が設けられていることによって、燃料の極めて均一な分配が可能である。すなわち車両にこのようなヒータを固定する場合に、混合気形成ひいては燃焼をさほど損なうことなく、大きな自由度が得られる。そしてこのことはすべて、極めて単純な構造ひいては安価な構造において得ることができる。

本発明による燃焼室構成群を示す縦断面図である。 図１に示された燃焼室構成群を図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って断面した図である。

符号の説明

１０ 燃焼室構成群、 １２ ケーシング、 １４ 壁、 １６ 底壁、 １８ 周壁、 ２０ 燃焼室、 ２２ 内側面、 ２４ 燃料分配エレメント、 ２６ 凹設部、 ２８ 燃料供給開口、 ３０ 燃料導入開口、 ３２ 内側面、 ３４ 気化媒体、 ３６ 内側面、 ３８ 燃焼空気導入開口、 ４０ 領域、 ４２ 燃焼空気流入開口、 ４４ 点火機構

Claims (9)

1. ヒータ用の燃焼室構成群、特に車両用ヒータに用いられる燃焼室構成群であって、ケーシング壁（１８）と、該ケーシング壁を貫通する燃料供給部（２８）とを備えたケーシング（１２）が設けられており、ケーシング壁（１６，１８）を燃焼室（２０）に向いた側（２２）で覆う燃料分配エレメント（２４）が設けられていて、該燃料分配エレメント（２４）がケーシング壁（１８）と一緒に、燃料分配通路（２６）を制限しており、該燃料分配通路（２６）から燃焼室（２０）に向かって燃料を導くために、燃料分配エレメント（２４）に複数の燃料導入開口（３０）が形成されていることを特徴とする、ヒータ用の燃焼室構成群。
2. 燃料分配通路（２６）を形成するために、ケーシング壁（１８）及び／又は燃料分配エレメント（２４）に溝状の凹設部（２６）が形成されている、請求項１記載の燃焼室構成群。
3. 燃料供給部（２８）が、燃料分配通路（２６）に開口する少なくとも１つの燃料供給開口（２８）をケーシング壁（１８）に有しており、該少なくとも１つの燃料供給開口（２８）が燃料導入開口（３０）に対してずらされている、請求項１又は２記載の燃焼室構成群。
4. 少なくとも１つの燃料供給開口（２８）が、２つの燃料導入開口（３０）の間の領域において燃料分配通路（２６）に開口している、請求項３記載の燃焼室構成群。
5. 燃料分配エレメント（２４）の、燃焼室（２０）に向いた側（３２）に、燃料導入開口（３０）からの燃料を受容する気化媒体（３４）が設けられている、請求項４記載の燃焼室構成群。
6. ケーシング（１２）がポット状に形成されていて、底壁（１６）とリング状の周壁（１８）とを備えており、燃料分配エレメント（２４）がリング状に形成されていて、ケーシング（１２）の周壁（１８）を少なくとも部分的に覆っている、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃焼室構成群。
7. 燃料分配エレメント（２４）によって覆われていない周壁（１８）の領域に、少なくとも１つの燃焼空気流入開口（４２）が形成されている、請求項６記載の燃焼室構成群。
8. 燃料分配エレメント（２４）が加熱装置の少なくとも一部を形成しているか又は内蔵している、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃焼室構成群。
9. 車両用ヒータであって、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃焼室構成群（１０）を有していることを特徴とする車両用ヒータ。

Images