JPH0698889B2 - 燃焼バ−ナ装置 - Google Patents

燃焼バ−ナ装置

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JPH0698889B2
JPH0698889B2 JP28115384A JP28115384A JPH0698889B2 JP H0698889 B2 JPH0698889 B2 JP H0698889B2 JP 28115384 A JP28115384 A JP 28115384A JP 28115384 A JP28115384 A JP 28115384A JP H0698889 B2 JPH0698889 B2 JP H0698889B2
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史郎 石田
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、内燃機関によって駆動される自動車の室内を
急速暖房する暖房装置の燃焼バーナ装置に関する。
(従来技術) 自動車の室内暖房は従来より、内燃機関の冷却水を温水
配管で取出し、これをヒーターコアやブロアなどにて構
成されるヒータ本体に通じ、空気をヒータ本体に送り込
んで加熱して室内暖房を行なうもの、または、内燃機関
とは無関係に、バーナにて燃料を燃焼させ、発生する熱
量により室内暖房を行なうものが用いられている。
(従来技術の問題点) このような内燃機関の冷却水を室内暖房に利用する方法
においては、冷却水の温度上昇の速度が緩慢なため、ヒ
ータ本体が温風を送出するまでに時間を要し、その間は
ヒータの暖房機能は失われている。特に内燃機関が暖房
機能が完了するまでには、ガソリンエンジンで10分以
上、ディーゼルエンジンで20分以上を要する。この間、
寒冷地では車内は寒く防寒具を着けなければならず、ま
た車両の窓等の霜、氷等を除去するデフロスタは十分に
作動することができない等の不都合があった。また車両
が長い下り坂等を走行中は、冷却水温度が降下し暖房用
として供与できない等の欠点もある。特にディーゼルエ
ンジンは圧縮着火タイプのエンジンであるため、エンジ
ン負荷に対する排気ガス温度または冷却水温度に敏感で
上記欠点が顕著である。また、ディーゼルエンジンは、
寒冷時の燃焼に敏感で、不完全燃焼の結果である白煙、
臭気の発生も著しい。
また、内燃機関とは別個に燃料を用いる暖房方法にて
は、燃焼の臭気や排気ガスの処理に手数を要し、複雑な
制御機構と制御装置を必要とするので、そのコストがか
さむ欠点を生じ、なお、環境汚染の点でも問題が残るこ
となる。
(発明の目的) 本発明の目的は、上記の従来の内燃機関の有する室内暖
房に関する問題点を解消し、複雑な制御機構を必要とせ
ず、環境汚染の問題もなく、かつ始動後、急速に暖房が
得られる自動車用暖房装置の燃焼バーナ装置を提供する
ことにある。
(発明の概要) 上述の如き本発明の目的を達成するために、空気ダクト
の途中にて燃料を燃焼せしめ発生する熱を熱交換器にて
回収し暖房熱源として用いる車両用暖房装置の燃焼バー
ナ装置に、直列接続した抵抗を内部及び外周に持つ燃料
気化用プラグを設け、この燃料気化用プラグの温度を抵
抗の入切によって制御することを特徴とする燃焼バーナ
装置が提供される。
(実施例) 第1図は本発明に係る燃焼バーナ装置の燃焼気化用プラ
グの一実施例を示す概略側面図であり、第2図はその制
御回路の概略図であり、第3図はその電流特性を示すグ
ラフであり、第4図はその実施例を用いた自動車用暖房
装置のブロック図である。
図において、明らかなように、ディーゼルエンジン、ま
たはガソリンエンジン1のエアクリーナ2より吸気管3
に至るパイプ部の途中に急速点火バーナ装置4と、その
下流に熱交換器5が設けられている。第1図において、
燃焼気化用プラグ、すなわちグロープラグ100は、内部
に抵抗101及び外部に抵抗108を有している。ここで、11
3,114、及び115は、燃料を受容するクリアランス気化器
放出通路及び点火用気化通路をそれぞれ示す。第2図に
おいて、グロープラグ100を加熱するため電源23に対し
て通電スイッチ24が通電され、次にグロープラグ制御ス
イッチ194dが制御装置191からの信号により閉鎖され、
正温度係数を有する微小抵抗106を通してグロープラグ1
00の内部の抵抗101に通電される。このためグロープラ
グの温度が上昇し、グロープラグ100が所定の温度に達
すると、微小抵抗106がその正温度係数により抵抗値を
増し、信号を発する。この信号により制御装置191は信
号を発し、その信号により、スイッチ194dが開放される
と同時にスイッチ194bが閉鎖される。スイッチ194dの開
放とスイッチ194bの閉鎖により、抵抗101と抵抗108は直
列に接続され、抵抗値が増大し電流が減少する。このよ
うにして、初期の燃料急速加熱−気化プロセスは大電流
を投入し、気化温度に達したときは、通電電流を減少さ
せ燃焼させる。燃焼と共に、幅射熱等の熱エネルギーに
より、気化グロープラグが必要とする気化発生エネルギ
ーも減少する。このため、その後は燃焼温度センサ109
の信号により、温度が上昇したときは、スイッチ194b及
び194dが開放されることになる。また、水温が上昇し、
エンジン負荷が大のとき水温センサ22及びエンジン負荷
センサ112の信号によりスイッチ194d及び194bが開放さ
れ、通電が停止される。その後温度が低下したときは、
スイッチ194bだけが閉鎖されて再び通電される。このよ
うにして、以後は、スイッチ194bがON−OFF制御され
て、温度が一定に保たれる。
第3図は、t0時に抵抗101に通電され、t1時にスイッチ1
94bが閉鎖されて抵抗108が抵抗101に直列に接続され、t
2時に、通電が停止され、t3時に通電が再開され、t4
に通電が停止され、以後スイッチ194bのON−OFF制御が
なされていることを表わしている。
第4図において、前述の燃焼気化用プラグを有する加熱
装置9の下流に設けられた点火装置10は、その内部には
正の温度係数を有する抵抗120が埋設されている。した
がって前記点火用気化通路115より噴出する気化した燃
料は、点火装置10により点火され火炎となる。また一
方、気化器通路114から噴出する気化した燃料は、空気
と混合されて可燃混合気となるので、上記の火炎に点火
されて火炎を生じ、その高温度の燃焼ガスは熱交換器5
に送られる。
熱交換器5は暖房を要する自動車の室内に連通する吸入
空気取入口12より新規空気を取入れ、新規空気が燃焼ガ
スから熱を奪って熱交換を行った後の温風を、吹出口13
まで送風するブロワ14を備えている。なお、該吹出口13
は、室内暖房のため別置されている冷却水ヒーターコア
15の出口部に開口している。したがって、図示のブロワ
16、エアコン用エバポレータ17、及び温水通路18は、冷
却水利用のヒータ装置の各部材である。
19は、コントローラであり、エンジン1によって駆動さ
れるゼネレータ20よりの発電信号GTと、動作スイッチ21
のON−OFF信号FSと、エンジンの冷却水温度を検出する
水温スイッチ22からの水温信号WSと、スタート信号ST
と、アクセル開度信号ASと、燃焼温度信号CTSと、エン
ジン負荷信号ELSとが入力される主制御部191、点火装置
10を気化した燃料の着火温度に常に保持させるブリッジ
回路193、スイッチ部194により構成されている。そし
て、該主制御部191は、処理装置、メモリ、入出力イン
ターフェースを有するコンピュータ構成のものである。
ブリッジ回路193は点火装置10の抵抗120を一辺とし、こ
れと抵抗r4〜r6から成るホイートストン・ブリッジと、
このホイートストン・ブリッジのバランス状態を検出す
る比較器193aと、この比較器193aの出力がプラスの時O
N、マイナスの時にOFFとなるリレー193bとを有する。な
お、抵抗r6の抵抗値は抵抗120の抵抗値に比して非常に
小さい。
スイッチ部194はブロワ14のON-OFF制御を行う開閉器194
a、グロープラグ100の抵抗108の制御を行う開閉器194
b、ブリッジ回路193への電源供給を制御する開閉器194
c、グロープラグ100の抵抗101を制御する開閉器194dを
有する。23は電源のバッテリ、24はキースイッチ、すな
わち通電スイッチ、25はスタータモータである。
つぎに、このように構成された自動車用暖房装置におけ
る本発明に係る燃焼バーナ装置の作動を説明する。
エンジンのキースイッチ24をONにすると、自動車の電源
がONとなるが、エンジン1が始動していないため、主制
御部191は開閉器194a〜194dをすべてOFFのままに保持す
るので暖房装置は作動しない。キースイッチ24をさらに
回転させ、スタータモータ25に電圧をかけて回転させる
と、エンジン1が始動する。エンジン1の始動と同時に
主制御部191が開閉器194c〜194dをONとする。開閉器194
cの閉鎖により、点火装置10の抵抗120が加熱されること
になる。電圧印加当初は抵抗120は低温なので、その抵
抗も低く、比較器193aの出力もプラスであるため、リレ
ー193bはONのままであり、抵抗120には連続して電圧が
印加され急速な加熱が行われる。そして抵抗120の温度
がそれぞれ所定値に達すると、その抵抗値も所定値にま
で上昇することとなり、抵抗120に係る電圧も上昇し、
比較器193bの出力はマイナスに反転する。したがって、
リレー193bはOFFとなり、抵抗120への電圧の供給が停止
され、これらの温度が低下し始める。そしてリレー193b
がOFFのため、比較器193bの出力はプラスとなり、リレ
ー193bは再びONとなり、抵抗120は加熱される。このよ
うな動作が繰返し行なわれ、抵抗120は設定された所定
の温度に保たれる。
一方、開閉器194aの閉鎖により、グロープラグ100の抵
抗101が加熱されることになる。
グロープラグ100が所定の温度に達すると、微小抵抗106
が信号を発し、開閉器194bを閉鎖し抵抗101と抵抗108と
が直列に接続されることになる。さらに温度が上昇する
と燃料温度センサ109からの信号CTSにより開閉器194b及
び194aが閉鎖され、通電が停止する。その後温度が低下
したときは、開閉器194bだけが閉鎖され再び通電され
る。このようにして加熱装置9の温度も設定した所定値
に保たれる。
このうような動作により抵抗101と120は所定温度に保た
れ、したがって加熱装置9と点火装置10も所定温度にな
ると同時に、燃料供給装置7の駆動源71が動作し、供給
弁72が開いて加熱装置9に燃料が供給される。このた
め、抵抗101及び108にて燃料が気化され点火装置10にて
点火され燃料室41内にての関連動作で燃料は火炎となっ
て高温度の燃料ガスとなり、吸気管3の下流の熱交換器
5に流入することになる。
一方、エンジン1が始動動作を終了して正常運転に入る
と、ゼネレータ20よりの発電信号GTと動作スイッチ21の
ON信号FSとの論理積が主制御部191内にてソフトウエア
的にとられる。これにより、主制御部191は開閉器194a
をONとなし、ブロワ14が送風を開始する。したがって、
熱交換器5にて加熱された吸入空気取入口12よりの空気
は、吹出口13より温風となって吹出し、エンジンスター
ト直後より室内暖房を開始する。
つぎに、エンジン1が運転開始により時間を経過して、
冷却水温が室内暖房用の温水として使用可能程度に温度
上昇すると、エンジン1に設けた水温スイッチ22が作動
して水温信号WSを出力し、主制御部191が駆動源71に指
令して供給弁72を閉じて燃料を断とする。さらに、急速
点火バーナ装置4に関連した加熱装置9、点火装置10及
び熱交換器5に附随するブロワ14の作動を停止させると
ともに、別のブロワ16を運転させ、従来の冷却水ヒータ
が暖房動作を開始する。
なお、動作スイッチ21を最初からOFFの状態にしてエン
ジン1をスタートさせた場合には、ゼネレータ20よりの
発電信号GTと、動作スイッチ21のON信号FSとの論理積が
主制御部191内にとられないためブロワ14は動作しな
い。しかし、この場合、エンジン1内には火炎によって
暖められた空気が大量に送り込まれるため、冬季にてエ
ンジンが冷えているような場合であって、エンジン1を
急速に始動させることができるクイック・スタート装置
となる。
なお、本発明を一実施例により説明したが、本発明の主
旨の範囲内で種々の変化が可能であり、これらを発明の
範囲から排除するものではない。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明は、空気ダクトの途
中にて燃料を燃焼せしめ発生する熱を熱交換器にて回収
し暖房熱源として用いる車両用暖房装置の燃焼バーナ装
置に、直列接続した抵抗を内部及び外周に持つ燃料気化
用プラグを設け、この燃料気化用プラグの温度を抵抗の
入切によって制御する燃焼バーナ装置に初期に大電流を
流して燃料を急速に燃焼させ燃焼ガスとなし、該燃焼ガ
スの熱を熱交換器にて回収して暖房熱源として用いるの
で、エンジンスタート直後にても室内暖房が効果的に行
える。また、本発明によれば、寒冷時において、エンジ
ンが冷えている場合にも、燃焼バーナ装置にて加熱した
暖気をエンジンに大量に送り込むことが可能なため、エ
ンジンを急速に始動させることができ、排気ガスの青白
煙や臭気の防止となり、エンジンの性能が向上する。
さらに、本発明によれば、燃焼バーナ装置により排出さ
れる燃焼ガスは直接外部に排出されず、エンジンの中に
導びかれて、エンジンの排気ガスとともに排出されるの
で、特に燃焼の臭気や排気ガスの処理に手数を要せず、
環境汚染の問題も少ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る燃焼バーナ装置の急加熱プラグ
の一実施例を示す概略側面図、第2図は、その制御回路
の概略図、第3図は、その電流特性を示すグラフ、第4
図は、その実施例を用いた自動車用暖房装置のブロック
図である。 1……エンジン、3……吸気管、4……燃焼バーナ装
置、5……熱交換器、10……点火装置、100……グロー
プラグ、101……抵抗、108……抵抗。
フロントページの続き (72)発明者 吉田 幸夫 神奈川県藤沢市土棚8 いすゞ自動車株式 会社藤沢工場内 (56)参考文献 特開 昭57−204728(JP,A) 実開 昭49−111947(JP,U) 実開 昭55−175713(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気ダクトの途中にて燃料を燃焼せしめ発
    生する熱を熱交換器にて回収し暖房熱源として用いる車
    両用暖房装置の燃焼バーナ装置に、直列接続した抵抗を
    内部及び外周に持つ燃料気化用プラグを設け、この燃料
    気化用プラグの温度を抵抗の入切によって制御すること
    を特徴とする燃焼バーナ装置。
JP28115384A 1984-12-29 1984-12-29 燃焼バ−ナ装置 Expired - Lifetime JPH0698889B2 (ja)

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JP28115384A JPH0698889B2 (ja) 1984-12-29 1984-12-29 燃焼バ−ナ装置

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JP28115384A JPH0698889B2 (ja) 1984-12-29 1984-12-29 燃焼バ−ナ装置

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JPS61157414A JPS61157414A (ja) 1986-07-17
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