JPS61157421A - 点火バ−ナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の室内を急速暖房する暖房装置の礎せ点火
バーナ装置に関する。

（従来技術） 車両の室内暖房は従来より、内燃機関の冷却水を温水配
管で取り出し、これをヒーターコアやプロアなどにて４
Ｉｉ成されるヒータ一本体に通じ、空気をヒータ一本体
に送り込んで加熱して室内暖房を行うもの、ｔたは、内
燃機関とは無関係にバーナにて燃料を燃焼させ１発生す
る熱量により室内暖房を行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
ータ一本体が温風を送出するまでに時間を要し、その間
はヒーターの暖房機能は失われている。また、内燃機関
とは別個に燃料を燃焼させるものにおいては、主に爆心
に灯油を浸み込ませて、これを燃焼させるもので暖房温
度に達する迄に時間を要し、必ずしも満足し得るもので
ない、そこで、本出願人は急速に暖房温度に達し得るＦ
！ｉＰｙ！装置について、実願昭５８−１６５３１（１
号を提案した。この暖房装置に用いられている含セ点火
バーナ装ａは、燃料を加熱気化し、その気化燃料を点大
装置により燃焼させるものであるが、燃料をさらに十分
に気化し、高効率に燃焼させることのできる点火バーナ
装こが望まれる。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記の点を考慮してなされたもので、
燃料を十分に気化して燃焼効率を向上さ仕ることができ
、急速に暖房温度に達することの１１１能なテ曾点火バ
ーナ装置を提供することにある。

（発明の４ｍ′１ｆ） Ｌ述の如き本発明の目的を達成するために、燃ネ１を微
粒子化するとともに、加熱気化して空気ダクト内に吐出
せしめる微粒化手段を有する加熱装置と、該加熱装置か
ら吐出された気化燃料を燃焼せしめる点火装置とを有す
る寺≠点火バーナ装置トが提供される。

（実施例） 第１図は本発明に係る合す点火バーナ装置の一実施例の
構成断面図であり、第２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ｌのエアークリーナ２より空気ダク
トである吸気管３に至るパイプ部の途中に１合＋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
。また、　５１はエンジンｌに燃焼用空気を供給するバ
イパス通路であるクリーナ２よりの空気の一部は、空気
通路に直面する隔壁４２に穿設された空気導入孔４２ａ
を通過し、セラミック材にてハニカム構造に形成された
混合促進装置４３を経て、後述する燃料と混合し燃焼室
４１に入り、ここで燃焼して高温度の燃焼ガスとなって
燃焼室出口４４に向う、また他の空気は空気取入口４５
より空気導入路４６を経て、空気口４７より燃焼室４１
に入り、前記燃焼ガスと合流して、燃焼室出口４４より
熱交換器５に流出するよう構成されている。

また、−ｆｈ４＃点火バーナ装置４は、燃料ポンプ６よ
り燃料供給装置７を経由してくる燃料を微粒子にすると
ともに、微粒子化した燃料を加熱気化する加熱装置ｔ９
と、該加熱装置９により気化した燃料に点火する点火装
置ＩＯなどを有している。

そして、加熱１Ｈ１９は微粒化室８１と、該微粒化室８
１に供給された燃料を超音波振動により微粒子とする圧
ｔＸ子８２と、該圧電素子８２に電源を供給する端子８
３にて構成する微粒化手段８を有している。該微粒化手
段８の微粒化室８！に連通する通路９０を有するセラミ
ック材よりなるパイプ状の加熱素子９１は、内部に正の
温度係数を有する抵抗線８Ｂよりなる発熱コイル９２が
埋設され、該発熱コイル３２は端子９５より給電される
。また、加熱素子９１の先端部には、混合促進袋Ｍ４３
の上流側に向けて開口する噴出孔８３と、前記点火袋ａ
ｔ１０に向けて開口する噴出孔９４が設けられ１発熱コ
イル８２にて加熱され気化した燃料は、噴出孔８３およ
び９４より噴出するよう構成されている。

加熱袋ｒＩｉ９の下流に設けられた点火袋！１０は気化
して噴出孔Ｓ４より噴出する燃料に点火する点火素子１
０！を有し、その内部には正の温度係数を有する抵抗線
よりなる発熱コイル１０２が埋設され。

該発熱コイル　！０２は端子１０３より給電される。

つぎに、このように構成された８点火バーナ装置４の作
動について説明する。

燃料供ｋｐｔ装；ｊ１７を経由して加熱装置８の微粒化
き波振動を受は微粒子化されて気化性が良好となり、加
熱素子Ｓ１に設けた通路９１ａを通過することにより１
発熱コイルＳ２にて加熱され容易に気化燃料となって噴
出孔９３および８４より噴出する。そして、噴出孔９４
から噴出の気化燃料は点火装置１０の点火素子１０１に
て点火され火炎を生ずる。また。

噴出孔９３より噴出の気化燃料は空気導入孔４２ａより
流入した空気とともに混合促進袋３１４３を通過するこ
とにより、十分に混合されて可燃混合気となって燃焼室
４Ｋに入り、燃焼室４１内にて上記の火炎に点火されて
燃焼し、高温度の燃焼ガスとなって燃焼室出口４４を経
て、下流方向の熱交換器５に送られる。

熱交換器５は暖房を要する車両の室内に連通ずる吸入空
気取入口１２より新規空気を取入れ、該新規空気が高温
度の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！３まで送風するプロワ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のワ１６．エアコン用エバポレー
タ１７．および温水通路１８は、冷却水利用のヒーター
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温水スイッチ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
が入力される主制御部１８１．前記加熱装置１９の加熱
素子９１を燃料の気化温度に制御するブリッジ回路　１
９２１点火装Ｍ【Ｏの点火素子＋０１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１８４により構成されている。そして、該主制御
部１９！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　１９２は、加熱用の発熱コイル９２を−
・辺とし、これと抵抗ｒ１〜ｒ３からなるホイートスト
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１９２ａと、この比較器１８
２ａの出力がプラスの時にＯＮ、マイナスの時にＯＦＦ
となるリレー１９２ｂとを有する。

なお、抵抗ｒ５の抵抗値は発熱コイル９２の抵抗値に比
して非常に小さい。

ブリッジ回路　１３３は点火素子１０１の発熱コイル１
０２を一辺とし、これと抵抗ｒ４〜ｒ６からなるホイー
トストン赤ブリッジと、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１３３ａの出力がプラスの時にＯＮ、マイナスの時に
ＯＦＦとなるリレー１９３ｂとを有する。なお、抵抗ｒ
６の抵抗値は発熱コイル１０２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ノＯＮ　−ＯＦ　ＦＩ
ｖｌｍを行う開閉器１１１４ａ、微粒化室８１にて燃料
の微粒化を行わしめる圧電素子８２の制御を行う開閉器
１９４ｂ、　　ブリッジ回路　１８３への電源供給を制
御する開閉器１９４ｃ、ブリッジ回路１９２への電源供
給を制御する開閉＄１９４ｄを有する。２３は電源のバ
ッテリ、２４はキースイッチ、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車両用暖房装置における
本発明に係る含量点火バーナ装置の作動を説明する。

工７ジ／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ｔＳｔは開閉器１９４ａ〜！９４ｄ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、−
＄一スィッチ２４をさらに回転させ、スタータモータ２
５に電圧をかけて回転させると、エンジンｌが始動する
。エンジンｌの始動と同時に主制御部１９１が開閉部１
９４ｂ〜１９４ｄをＯＮとして、圧電素子８２と、ブリ
ッジ回路！９２と　１９３とに電圧が加えられる。これ
により、モ硼点火バーナ装置４における圧ｔＸ子８２に
電圧が加わり、また、加熱素子９１の発熱コイル９２と
点火素子ｌｏｔの発熱コイル１０２が加熱されることと
なる。１を圧印加当初は発熱コイル３２と　１０２はと
もに低温なので、それらの抵抗値も低く、比較器１９２
ａと１９３ａの出力もプラスであるため、リレー１９２
ｂと１９３ｂはＯＮのままであり１発熱コイル９２と　
１０２には連続して電圧が印加され′に速な加熱が行わ
れる。そして、これら発熱Ｓ２と　１０２の温度がそれ
ぞれ所定値に達すると、それらの抵抗値もそれぞれ所定
値にまで上昇することとなり、発熱コイル９２と　１０
２に掛る電圧もＦ、昇し、比較器１９２ａと１９３ａの
出力はマイナスに反転する。したがって、リレー１９２
ｂと！９３ｂはＯＦＦとなり２発熱コイル９２と　１０
２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１９２ｂと１８３ｂはＯＦＦのた
め。

比較器１９２ａと１８３ａの出力はプラスとなり、リレ
ー１９２ｂと１８３ｂは再びＯＮとなり１発熱コイル９
２と１０２は加熱される。このような動作が繰返し行わ
れ、これら発熱コイル８２と　１０２はそれぞれ設定さ
れた所定の温度に保たれることとなる。

このような動作により発熱コイル８２と　１０２は所定
温度に保たれ、したがって、加熱素子９１と点火素子ｌ
ｏｔも所定温度となると同時に、燃料供給装置７の駆動
源７１が動作し、供給弁７２が開いて前記加熱装置８の
微粒化室８１に燃料が供給される。このため、前述のよ
うに供給された燃料は微粒化手を文Ｂにより微粒化され
、加熱素子９１にて気化され２点火素子　＋０１にて点
火されて燃焼室４１内にての関連の動作で火炎となって
高温度の燃焼ガスとなり、吸気管３の下流の熱交換器５
に流入することとなる。

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との論理覆が主Ｍ制御部　１９１内
にてソフトウェア的にとられる。これにより、主制御部
１９１は開閉器１９４ａをＯＮとなし、ブロワ目が送風
を開始する。シ゛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Ｉ３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ｌが運転開始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
じて燃料供給を遮断する。さらに、令豐点火バーナ装″
１１４に関連の微粒化手段８．加熱装Ｎ９、点火装置１
０および、熱交換器５に付随するブロワ１４の作動を停
止トさせるとともに、別のプロ９１Ｂを運転させ、従来
より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ｌ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Ｆ
Ｓとの論理積が主制御部　１９１内にて取られないため
ブロワ目は動作しない、しかし、このような場合、エン
ジンｌ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、冬期にてエンジンｌが冷えているような
場合であっても、エンジンｌ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形が可能であり。

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１本発明による合倚点火バー
ナ装置は、燃料を加熱気化する加熱装置に、燃料を微粒
子化する微粒化手段を設けたので、供給された燃料はま
ず微粒化され、容易に気化される状態となるため、加熱
装置によって十分に気化されることになる。したがって
、加熱装置から吐出される気化燃料は効率よく燃焼され
ることとなり、急速加熱が可能となる。

また、本発明による昏蒼点火バーナ装置をエンジンの吸
気管に配置すれば、寒冷時においてエンジンが冷えてい
る場合にも、各→点火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
の防出となり、エンジンの性能が向上するとともに、燃
焼ガスは直接に外部へ排出されず、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、
特に燃焼の周期や排気ガスの処理に手数を要せず、１境
汚染の問題も少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る合豐点火バーナ装置の一実施例の
構成断面図、第２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（空気ダクト）４：′に
＝−＃点火バーナ装置　　５：熱交換器８；微粒化手段
　　９：加Ｍ装置 ｌＯ二点火装置 特許出願人　　いすＣ自動車株式会社 代　　理　　人　　　弁理士　　　辻　　　　　實第２
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　燃料を微粒子化するとともに加熱気化し空気ダクト内
   に吐出せしめる微粒化手段を有する加熱装置と、該加熱
   装置から吐出された気化燃料を燃焼せしめる点火装置と
   を有することを特徴とする点火バーナ装置。