JP3904164B2

JP3904164B2 - 車両用燃焼式ヒータの異常過熱時燃焼停止装置

Info

Publication number: JP3904164B2
Application number: JP21814297A
Authority: JP
Inventors: 誠小林; 将夫太田; 聖志恒石; 彰夫松岡; 尚阿久津; 新次石大; 美昭君島
Original assignee: Mikuni Corp; Honda Motor Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Mikuni Corp; Honda Motor Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JPH1142935A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用燃焼式ヒータに関わり、特に、電気自動車の暖房装置に好適な車両用燃焼式ヒータの異常過熱時燃焼停止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車の暖房装置はバッテリの容量の制限により電力消費を少なくすることが要求される。そのため、暖房装置の熱源として液体燃料を用いるものが使用されている。このような暖房装置に用いる車両用燃焼式ヒータの水流量の低下あるいは空焚による異常過熱を防止するため、従来サーモスタットを用いるものがあった。また、サーモスタットの代りにサーモフューズを用いるものもあった。
【０００３】
また、実開平５−１６４１２号公報に提案された車両用温気ヒータの過熱検知装置は、過熱検知場所と加熱されにくい場所とにサーモカップルの高温部接点と低温部接点とを夫々配置し、サーモカップルの低温部接点の配置された場所にサーミスタを配置し、サーモカップルの熱起電力とサーミスタの出力より高温部接点の温度を検出している。
【０００４】
さらに、特開昭６３−２６３３５１号公報に提案され燃焼式暖房装置は、過熱防止スイッチと温度フューズとを夫々別の場所に配置し、制御回路により過熱防止スイッチと温度フューズの作動を各々検出して過熱防止スイッチおよび温度フューズのいずれかが高温で作動した時に燃焼を停止させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の車両用燃焼式ヒータにおいて、サーモスタットを用いるものは異常過熱時に内部接点が開となって異常を知らせ、また、燃焼を停止させる。そして、サーモスタットが低温となり導通すると、燃焼コントローラをリセットすることにより燃焼を再開することができる。このような車両用燃焼式ヒータでは異常の原因を直せばサーモスタットを取り替える必要はない。しかしながら、サーモスタットの内部接点の開閉を繰り返すと、接点が溶着して異常過熱時にサーモスタットが開かずさらに高温状態となる恐れがあった。
【０００６】
また、異常過熱検知のためにサーモフューズを用いるものは、異常過熱は必ず検知されるが、そのときサーモフューズが溶断するために異常の原因を直した後、サーモフューズを取り替えなければならず、そのための手間がかかるという問題があった。
【０００７】
実開平５−１６４１２号公報に提案された車両用温気ヒータの過熱検知装置は微弱な熱起電力により過熱を検出するために増幅器が必要であり制御装置が高価となるという問題があった。また、特開昭６３−２６３３５１号公報に提案され燃焼式暖房装置は過熱防止スイッチと温度フューズとに対して夫々別の検出回路が必要となり、また、過熱防止スイッチが作動した場合と温度フューズと溶断した場合とで夫々の制御動作をさせるため、制御回路のソフトウエアが複雑となり、制御装置が高価となるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、異常過熱を起こす度にサーモフューズを取り替える必要がなく、しかも異常過熱を必ず検出する製造コストの安い車両用燃焼式ヒータの異常過熱停止装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用燃焼式ヒータの異常過熱時燃焼停止装置は、車両用燃焼式ヒータの外側感温部にサーモスタットおよびサーモフューズを導熱状態に取付け、前記サーモスタットの作動温度を前記車両用燃焼式ヒータの異常過熱時の温度に設定し、前記サーモフューズの作動温度を前記サーモスタットの作動温度より高く設定すると共にこれらを直列に接続し、この直列回路が非導通状態となることを検知することにより異常過熱を検出する車両用燃焼式ヒータの異常過熱時燃焼停止装置であって、前記車両用燃焼式ヒータは、外管と内管とで形成される環状の燃焼室と、前記燃焼室から流出する燃焼ガスを内側から外側を通し廃棄ガス管から排出させるように導く燃焼ガス通路管と、前記燃焼ガス通路管の外側に配置される内側導水管および前記内側導水管の外側に配置される外側導水管と、を備え、前記燃焼ガス通路管の外側を通る燃焼ガスから熱が前記内側導水管を介して前記内側導水管と外側導水管の間を通る水に伝えられるように構成されており、前記サーモスタットは、前記外側導水管の軸方向両端部近傍に夫々配置される２つのサーモスタットからなり、前記サーモフューズは前記２つのサーモスタットの内前記燃焼室から離れた方を保持するブラケットと共に前記車両用燃焼式ヒータの表面に締着されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例である車両用燃焼式ヒータを図面を参照して説明する。図１は本発明が適用された車両用燃焼式ヒータを示す上面図、図２は同車両用燃焼式ヒータの断面を回転して示す断面図である。なお、断面図である図２の図示断面は中心軸から半径方向に延びる面であるが、その面は中心軸回りに一部が回転されている。図２に示す車両用燃焼式ヒータ３０に供給する燃料は燃料ポンプ１により燃料タンク２からグロープラグボス３に供給される。なお、図２ではグロープラグボス３は車両用燃焼式ヒータ３０の上側に示されているが、実際は図１に示すように、垂直下方から４５°の角度を挟む方向に取付けられている。
【００１１】
グロープラグボス３は燃焼室を形成する外管８と連通しており、燃料はグロープラグボス３から外管８に流れ込む。外管８の内面にはウイック１１が張り付けられている。ウイック１１は内部に多数の連泡を有する焼結金属や金網を多層に重ねたものであり、毛細管現象により液体の燃料を保持する。
【００１２】
外管８と同軸に内管９が配置されている。燃焼のための空気はモータ４によって回転駆動されるブロア５により内管９の内部に送り込まれる。内管９の先端部には保炎プレート１０が固定されている。内管９の先端部と保炎プレート１０との間には隙間９ａが形成され、また、内管９には軸方向に多数のスリット９ｂが形成されている。外管８と内管９で形成される環状の燃焼室にはウイック１１から蒸発した燃料と、内管９の隙間９ａおよびスリット９ｂから吹き出す空気とが混合されて燃焼する。
【００１３】
燃料の着火はグロープラグボス３に螺合して固定されたグロープラグ６により行われる。すなわち、グロープラグ６には螺旋形の発熱素子７が設けられており、発熱素子７に一定期間通電することにより発熱素子７が加熱されて高温となり液体燃料から蒸発した燃料蒸気が着火する。
【００１４】
保炎プレート１０は環状の燃焼室に対してバッフルプレートとなり、燃料の完全燃焼を助け、また、炎が消えないように作用する。保炎プレート１０の周囲から燃焼ガスは矢印で示すように燃焼ガス通路管１５の内側から外側を通り排気ガス管１８より排出される。
【００１５】
燃焼ガスから出た熱は車両用燃焼式ヒータを循環する水を加熱する。水は温風を発生する図示していない熱交換器と車両用燃焼式ヒータ３０の間をポンプにより循環される。ポンプにより送られる水は水導入管１６から外側導水管１２と内側導水管１３の間に入り、螺旋形状の仕切り部材１４に案内されて矢印で示すように内側導水管１３の周囲を回り図１に示す水排出管１７より送り出される。燃焼ガスの熱は内側導水管１３を介して水を加熱し、加熱された水は熱交換器で空気を加熱する。その加熱された空気は車室内に送られ車内の暖房が行われる。
【００１６】
なお、図１に示すサーモスタット１９、２０およびサーモフューズ２１は車両用燃焼式ヒータ３０の外側に取付けられており、直列に接続されている。図３および図４にサーモスタット１９、２０およびサーモフューズ２１の取付け状態が詳しく示されている。図３に示すようにサーモスタット１９、２０はねじ２５により車両用燃焼式ヒータ３０の表面に締着されている。サーモフューズ２１はブラケット２２と共に車両用燃焼式ヒータ３０の表面に締着されている。
【００１７】
図４（ｂ）に示すように、サーモフューズ２１はシリコン系の収縮チューブ２３に覆われている。サーモフューズ２１と収縮チューブ２３の間にはシリコン系の充填剤２４が詰められいる。図４（ａ）に詳しく示すように、ブラケット２２は収縮チューブ２３の周囲を押さえており略全周に渡って収縮チューブ２３と密接している。このように、車両用燃焼式ヒータ３０の表面からサーモフューズ２１に至るまでに熱伝導のよい部材が介在してそれらが密着している。収縮チューブ２３および充填剤２４はサーモフューズ２１を電気的に絶縁し、また、防水する。
【００１８】
サーモスタット１９および２０の作動温度は前記車両用燃焼式ヒータの異常過熱時の温度に設定されている。また、サーモフューズ２１の作動温度はサーモスタット１９、２０の作動温度より高く車両用燃焼式ヒータに異常が生じない温度に設定されている。
【００１９】
図５に上記のサーモスタット１９、２０およびサーモフューズ２１の接続状態を示す。これらは直列回路を形成して燃焼コントローラ２６に接続されている。燃焼コントローラ２６はサーモスタット１９、２０またはサーモフューズ２１のいずれかが遮断されると、燃料ポンプ１を止めて燃焼を停止させる。通常はサーモスタット１９または２０が作動して燃焼が停止されるが、その場合燃焼コントローラ２６をリセットするだけでサーモスタット１９、２０を取り替える必要はない。
【００２０】
サーモスタット１９および２０が溶着している場合は、サーモフューズ２１が溶断し、燃焼が停止してそれ以上の高温になることを防止できる。この場合はサーモフューズ２１を取り替える必要があるが、通常はサーモスタット１９、２０が作動するのでサーモフューズ２１を取り替えることが必要となるのは希れである。
【００２１】
実施例は本発明を水循環式暖房機に適用した場合について説明したが、本発明を温風式ヒータにも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の車両用燃焼式ヒータの異常過熱時燃焼停止装置によれば、サーモフューズを取り替える手間がかからず、しかもヒータが異常過熱と設定した温度を越えて高温になることを防止できる。
【００２３】
また、実施例のようにサーモスタットが作動した後、燃焼を開始する場合、燃焼コントローラをリセットするようにしておけば、過熱や空焚き等があったことが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用燃焼式ヒータを示す上面図である。
【図２】同車両用燃焼式ヒータの断面を回転して示す断面図である。
【図３】同車両用燃焼式ヒータを示す概略部分側面図である。
【図４】図４（ａ）は図３におけるＡ部拡大図、図４（ｂ）は同車両用燃焼式ヒータに用いられるサーモフューズの断面図である。
【図５】同車両用燃焼式ヒータの異常過熱検知部を示す回路図である。
【符号の説明】
１燃料ポンプ
２燃料タンク
３グロープラグボス
４モータ
５ブロワ
６グロープラグ
７発熱素子
８外管
９内管、９ａ隙間、９ｂスリット
１０保炎プレート
１１ウイック
１２外側導水管
１３内側導水管
１４仕切り部材
１５燃焼ガス通路管
１６水導入管
１７水排出管
１８排気ガス管
１９、２０サーモスタット
２１サーモフューズ
２２ブラケット
２３収縮チューブ
２４充填剤
２５ねじ
２６燃焼コントローラ
３０車両用燃焼式ヒータ

Claims

車両用燃焼式ヒータ（３０）の外側感温部にサーモスタットおよびサーモフューズ（２１）を導熱状態に取付け、前記サーモスタットの作動温度を前記車両用燃焼式ヒータ（３０）の異常過熱時の温度に設定し、前記サーモフューズ（２１）の作動温度を前記サーモスタットの作動温度より高く設定すると共にこれらを直列に接続し、この直列回路が非導通状態となることを検知することにより異常過熱を検出する車両用燃焼式ヒータの異常過熱時燃焼停止装置であって、
前記車両用燃焼式ヒータは、
外管（８）と内管（９）とで形成される環状の燃焼室と、
前記燃焼室から流出する燃焼ガスを内側から外側を通し廃棄ガス管（１８）から排出させるように導く燃焼ガス通路管（１５）と、
前記燃焼ガス通路管（１５）の外側に配置される内側導水管（１３）および前記内側導水管（１３）の外側に配置される外側導水管（１２）と、を備え、
前記燃焼ガス通路管（１５）の外側を通る燃焼ガスから熱が前記内側導水管（１３）を介して前記内側導水管（１３）と外側導水管（１２）の間を通る水に伝えられるように構成されており、
前記サーモスタットは、
前記外側導水管（１２）の軸方向両端部近傍に夫々配置される２つのサーモスタット（１９、２０）からなり、
前記サーモフューズ（２１）は前記２つのサーモスタット（１９、２０）の内前記燃焼室から離れた方を保持するブラケット（２２）と共に前記車両用燃焼式ヒータ（３０）の表面に締着されていることを特徴とする車両用燃焼式ヒータの異常過熱時燃焼停止装置。