JPH07108615B2 - 暖房器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車室の暖房を行う暖房器に関する。

（従来の技術） 車両の室内暖房は従来よりエンジンの冷却水の温度を熱
源として利用しているが、寒冷時には冷却水の温度上昇
に時間を要して急速な暖房には不向きのため、エンジン
とは別に燃料を燃焼させてその燃焼熱を熱源とする車両
用の暖房器が開発されている。

この種の暖房器として燃焼器に燃料を供給するポンプ
と、燃焼用空気を供給する燃焼ブロワと、燃焼熱により
加温された暖気を送風する温風ブロワとを備え、暖房器
の制御に際し燃焼器の内部温度を検出する検出手段と、
該検出手段からの信号に基づいて燃料の着火手段を制御
する制御手段とを備えた暖房器の燃焼制御装置の提案が
特願昭61−257474号に示されている。

そしてまた、燃料の着火手段としては燃料を気化する気
化装置となる気化プラグと、気化燃料に点火する点火装
置となる点火プラグとを備え、これらのプラグの温度制
御には直列に抵抗器を接続し、気化プラグや点火プラグ
への通電を直列抵抗器により制御して、所望する温度を
保持しようとする制御装置の提案が特願昭61−315284号
になされている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のこれらの提案においては、燃料を供給する燃料ポ
ンプと、燃料用空気を送気する燃焼ブロワと、温風を送
気する温風ブロワとを別個に備えているので、それぞれ
別個に制御する手数を要する欠点があるとともに、燃焼
器にての燃焼熱による空気の膨張に抗して送気するため
燃焼ブロワは大型で出力の大きいものを必要として設備
やコストの上昇する欠点を有している。

また、後者の提案における気化プラグや点火プラグへの
直列接続の抵抗器による通電制御においては、それぞれ
単独の抵抗器による切換制御のため細かい通電制御がで
きないという不具合な点を有している。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は燃料ポンプと燃焼ブロワと、温風ブロワ
を一つのモータで駆動し、かつ二段ブロワを形成せしめ
るとともに、気化プラグや点火プラグの通電は供給電力
のデューティ制御を行うことにより、従来の問題点を解
消しようとする暖房器を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、燃焼室に燃料を供給する燃料ポンプ
と、燃料を燃焼せしめる空気を供給する燃焼ブロワと、
燃料の燃焼熱により加温される暖気を暖房用に送気する
温風ブロワと、これらの燃料ポンプ、燃焼ブロワおよび
温風ブロワとをともに駆動する単独のモータとを設ける
とともに、前記温風ブロワの暖気の吐出口に前記燃焼ブ
ロワの吸込口を接続した暖房器が提供される。

（作用） 燃料ポンプと燃焼ブロワと温風ブロワとを同一のモータ
で駆動するため、それぞれ別個に制御する場合に比して
手数が省けるとともに、温風ブロワと燃焼ブロワとを二
段ブロワに構成したので、その出力が増大する作用があ
る。

また、気化プラグと点火プラグへの供給電力をデューテ
ィ制御する電力供給手段を設けたので、それぞれへ供給
電力の細かい通電制御が可能となる作用もある。

（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
り、第２図はその温風および燃焼ブロワの断面図であ
る。

第１図において、１は温風ブロワで、吸入管11を介して
外気を吸入し熱交換器２に送気するもので、送気された
外気は熱交換器により加温され、車室内に吹出されて暖
房熱源となるよう構成されている。

３は燃焼ブロワで、温風ブロワ１の吐出口からの圧気の
導入通路31を介して導入し、燃焼器４に送気して燃料を
燃焼させるものであり、燃焼による空気の膨張に打勝っ
て送風を行うため、温風ブロワ１からの圧気を取入れて
二段目のブロワとなる燃焼ブロワ３により再度圧力を高
めて燃焼器４に圧送するものである。

41は燃焼室であり、燃料を気化する気化プラグ５と、気
化燃料に点火する点火プラグ６とが設けられ、燃料ポン
プ７から送油される燃料を気化し、燃料ブロワ３からの
送気と混合して点火し燃焼させるものである。なお、42
はフレームセンサで燃焼室41の内部の燃焼状態を検出し
て後述するコントローラに信号を送出する。

気化プラグ５は温度変化に対応して抵抗値の変化する加
熱ヒータを内部に有する四角形のセラミックよりなる柱
状ヒータと燃料通路よりなるパイプで構成され、供給さ
れた燃料を加熱ヒータにより気化し、先端部から燃焼室
41内に噴出させるものである。

点火プラグ６は気化プラグ５と同様な温度変化に対応し
て抵抗値の変化する加熱ヒータ61を備え、バッテリ83か
らの通電により例えば900℃前後に加熱されると、気化
プラグ５から噴出される気化燃料に着火するものであ
る。なお、加熱ヒータ61の抵抗値を計測することによ
り、点火プラグ６の温度が検知できるため、燃料への着
火時には新規の着火モードかまたは再着火モードかの選
択ができるものである。

熱交換器２は燃焼室41にて生じた高温度の燃料ガスと、
吸入管11を介して取入れた外気とを熱交換して加温する
もので、熱交換後の燃焼ガスは排出口22より排気され、
加温された外気は吹出口21より車室内に導びかれて暖房
を行うものである。なお、23は吹出センサで吹出される
温風の温度を検出するもの、24は熱交センサで熱交換器
の温度を検出するもので、それぞれ検出した信号をコン
トローラ８に送出する。

コントローラ８はマイクロコンピュータにて構成され、
演算処理や、プログラムカウンタを備えてタイマ処理を
行う中央処理装置、演算結果や制御プログラムなどを格
納する各種メモリ、入／出力装置などを備えており、前
記の各種センサからの信号の外、燃料の種類を設定する
燃料スイッチ81、暖房温度をセットする暖房スイッチ82
からの信号を入力し、気化プラグ、点火プラグの電力供
給手段として電力のデューティ制御やブロワの駆動手段
のモータを制御するものである。

第２図は温風ブロワ、燃焼ブロワおよび燃料ポンプを共
通の一つのモータで駆動した一例の断面図であり、第１
図と同一の部分には同一の符号を付けてある。

同図において９はモータで、温風ブロワ１、燃焼ブロワ
３、燃料ポンプ７を駆動する動力源となるもので温風ブ
ロワ１のファン12、燃焼ブロワ３のファン32および燃料
ポンプ７の駆動ギヤ71が同時にモータ９のロータ91によ
り回転駆動されるもので、その回転制御はコントローラ
からの指令にて行われる。

そして温風ブロワ１のファン12が駆動されることによ
り、左方の吸入管の方向より外気を吸引して上方の熱交
換器の方向に圧気を送出するとともに、導入通路31を介
して燃焼ブロワ３に外気を圧送するものである。

外気の圧送供給を受けた燃焼ブロワ３はモータ９による
ファン32の駆動により、二段ブロワとして作動して更に
外気の圧力を高めて燃焼用空気として燃焼室に送気する
ものである。

72はギヤポンプで駆動ギヤ71を介してモータ９からの動
力が伝達され、ギヤポンプ72のギヤの噛合いによって、
燃料を気化プラグの燃料流路に供給するよう形成されて
いる。

第３図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
り、つぎに第３図に基づいてその作動を説明する。

まず、ステップ１において点火プラグ６の加熱ヒータ61
の抵抗値を計測する。ステップ２にてその抵抗値Ｒを予
め設定した抵抗値RFと比較してＲ＜RFのときは燃焼室41
の内部温度が低いと判断して新規の着火モードとし、ま
た抵抗値ＲがRFより高いときは再着火モードとしてそれ
ぞれステップ３、またはステップ４に進む。

新規の着火モードのステップ３では、点火プラグ６の加
熱のため通電を行い、その通電時間が所定時間のtF1に
達していないときはステップ５より６に進み、別途の所
定時間のtF2に達した後、気化プラグ５に通電を開始す
る。

ステップ７では気化プラグ５の通電時間tEと所定時間の
tEFとを比較し、tE＜tEFの場合は別途の所定時間のtE1
の通電の後、燃料供給および燃焼用空気の送気のため、
ステップ８にてモータ９に通電し、２秒間急速駆動して
燃焼室内で燃料の燃焼を行わしめ、その後はステップ９
にてモータ９を低速駆動して燃料および送風を抑えて燃
焼状態を継続させる。ついでステップ10にて燃焼室での
燃焼継続の時間が所定時間tFRに達しているときは、ス
テップ11でフレームセンサ42からの温度信号Ｔをチェッ
クし、TFSに達しているときは燃焼状態が十分で通電を
断っても燃焼が継続できると判断されるのでステップ12
にて気化プラグ５および点火プラグ６の通電を断にす
る。

なお、ステップ５にて点火プラグ６への通電時間ｔがtF
1に達している時は、ステップ13にて点火プラグ６へ通
電のチョッパ制御を行い、ステップ14にて点火プラグ６
の通電時間が所定時間のtF2に達していないときはステ
ップ９に進むが、達しているときはステップ15に進んで
点火プラグ６の通電を断にする。また、ステップ７にて
気化プラグ５の通電時間がtEFに達しているときはステ
ップ16に進んで気化プラグ５への通電のチョッパ制御を
行い、ステップ17にて通電時間がtEF2に達していないと
ステップ９に進み、また達しているとステップ18にて気
化プラグ５への通電を断にする。

また、ステップ２にて点火プラグの抵抗値が所定のRFに
達し再着火と判断してステップ４に進んだときは、燃料
スイッチ81からの信号をチェックしてＳかＴかをチェッ
クする。ここでＳと判断されるとステップ19に進んで点
火プラグ６に通電され、ステップ20では通電時間がチェ
ックされて、その通電時間ｔがtF1に達しているときは
ステップ21にて点火プラグの通電にチョッパ制御がかけ
られ、達していないときはステップ22に進んで、気化プ
ラグ５の通電がチョッパ制御されることになる。そして
ステップ23〜27では前記のステップ８〜12のフローと同
様にモータ９の駆動による燃料および燃焼用空気の供給
と、フレームセンサ42の作動がチェックされて、気化プ
ラグ５、点火プラグ６の通電が断にされることになる。

つぎにステップ４で燃料スイッチ81からの信号がＴの場
合はステップ29に進み、ステップ30にて点火プラグ６が
オンされた後、ステップ31にて通電時間がチェックされ
て、通電時間ｔがtF1に達していないとステップ32〜36
に移行して前記のステップ８〜12のフローと同様な処理
が行われる。なお、ステップ31にて通電時間ｔがtF1に
達していると、ステップ38にて点火プラグ６の通電のチ
ョッパ制御の後、tF2に達しているか否かがステップ39
にてチェックされ、ｔ＞tF2のときはステップ40にて点
火プラグ６への通電がオフにされる。なお、ステップ11
またはステップ33にてフレームセンサ42からの温度信号
Ｔが所定のTFSに達していない場合は、ステップ41〜43
またはステップ44〜46に進んで、それぞれカウンタの値
がＮ＝４に到達すると異常と判断されて異常信号を発し
て、ステップ１のフローに戻ることになる。

つぎにステップ47では暖房スイッチ82からのセット位置
信号がチェックされ、そのセット位置の温度信号が低い
場合は、前述のモータ９の低速駆動による燃料および燃
焼用空気が供給されて車室の暖房が行われることにな
り、セット位置の温度信号が高い場合は、モータ９が高
速に制御されて燃料供給量の増加と、燃焼用空気の増圧
と、熱交換器への送風の増量が行われる。

そして、ステップ49にて熱交センサ24からの温度信号Ｔ
がチェックされ、所定温度TTHに達しない場合はステッ
プ50にてモータ９が高速に制御された状態での連結燃焼
の運転がなされ、ステップ51では熱交換器の吹出口21の
吹出センサ23からの温度信号Ｔがチェックされ、所定温
度TBより低い場合には、ステップ１に戻ってフローが繰
返されることになる。

なお、ステップ49にて熱交センサ24からの温度信号Ｔが
所定温度TTHに達している場合はステップ52に進んでモ
ータ９を低速に制御して燃焼室での燃焼状態を抑制し、
ステップ53に進んで熱交センサ24の温度信号Ｔをチェッ
クする。そして、温度信号ＴがTTHに達していないとス
テップ54にて、この状態での連結運転がなされるが、Ｔ
＞TTHの場合はステップ55,56に進んでモータ９の通電を
停止して、異常信号を発した後、ステップ１のフローに
戻ることになる。

以上本発明を上述の一実施例によって説明したが、本発
明の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明
の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明によれば、単独のモータにより燃料ポンプ、燃焼
ブロワおよび温風ブロワをそれぞれ駆動するので、別個
にそれぞれ制御する場合に比して制御の手数が省ける利
点があるとともに、温風ブロワを一段目ブロワとして代
用し、燃焼ブロワを二段目ブロワとしたので、設備や経
費を要することなく送風圧が上昇できる効果がある。ま
た、気化プラグと点火プラグとに供給する電力をデュー
ティ制御する電力供給手段を設けたため、供給電力の細
かい制御が可能となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図はその温風および燃焼ブロワの断面図、第３図は本実
施例の作動の一例を示す処理フロー図である。 １……温風ブロワ、３……燃焼ブロワ、４……燃焼器、
５……気化プラグ、６……点火プラグ、７……燃料ポン
プ、８……コントローラ、９……モータ、31……導入通
路、41……燃焼室。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室に燃料を供給する燃料ポンプと、燃
   料を燃焼せしめる空気を供給する燃焼ブロワと、燃料の
   燃焼熱により加温される暖気を暖房用に送気する温風ブ
   ロワと、これらの燃料ポンプ、燃焼ブロワおよび温風ブ
   ロワとをともに駆動する単独のモータとを設けるととも
   に、前記温風ブロワの暖気の吐出口に前記燃焼ブロワの
   吸込口を接続したことを特徴とする暖房器。
2. 【請求項２】前記燃料を気化する気化プラグと気化燃料
   に着火する点火プラグとの通電電力をそれぞれデューテ
   ィ制御して電力供給することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の暖房器。