JPS6213913A - 車両用暖房装置のバ−ナ− - Google Patents

車両用暖房装置のバ−ナ−

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JPS6213913A
JPS6213913A JP15121485A JP15121485A JPS6213913A JP S6213913 A JPS6213913 A JP S6213913A JP 15121485 A JP15121485 A JP 15121485A JP 15121485 A JP15121485 A JP 15121485A JP S6213913 A JPS6213913 A JP S6213913A
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金子 義光
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正雄 田中
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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、車両用エンジンの冷却水の循環路中に燃焼式
の温水ボイラーを設けて冷却水を昇温しで循環する燃焼
式の車両用暖房装置のバーナーに関するものである。
(従来の技術) 内燃機関を有する車両の車室内暖房方式として、エンジ
ン冷却後の温まった循環水を車室内放熱器に供給して暖
房するものがあるが、この方式の車両は厳寒時のエンジ
ン始動時とか、アイドル運転時とか、長い降板路のエン
ジン出力の少ない時に 。
冷却水が温まらないので車室内の暖房効果が充分に得ら
れない。このためにエンジン冷却水の循環路に燃焼式の
温水ボイラーを設けて、冷却水の温度を暖房効果が満た
される温度まで昇温する燃焼式車両用温水ボイラーがあ
る。
第7図はこのような従来装置の一例を示すものである。
図中1は車両のエンジン、2はラジェター、3はラジェ
ターキャンプ、4は冷却水用サーモスタット、5は車室
内放熱器、6はブロワ−17は燃焼式温水ボイラー、8
は燃焼送風機、9は燃料ポンプ、10はバーナー、11
は温水循環ポンプ、12は高温水スイッチである。
上述した従来のボイラーは、燃料として軽油が使われて
おり、バーナーの底に設けた蒸発材に燃料を浸み込ませ
ると共に蒸発させて燃焼させる構造のものが多用されて
いる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上述した従来装置では、寒冷時における使
用開始時に、最初から多量の燃料をバーナーに供給する
と、バーナ一部が冷えきっているため、点火栓コイルを
赤熱して着火することによって火焔が生じても、バーナ
ーの底の温度が直ぐには上昇しないから、燃料の蒸発量
が燃料の供給量より少ない状態が続くため、余った燃料
がバーナーの底に溜る結果、煤煙を発生したり、燃料が
ドレンとして外部に流出するので火災が発生する危険が
ある上に、燃焼が遅々として進展しないので循環水の昇
温速度が遅くなるという問題点かあった。
(問題点を解決するための手段) 上述の問題点を解決するため本発明においては、エンジ
ンの冷却水の循環回路を車室内放熱器に連通して車室内
の暖房を行う回路の途中に燃焼式温水ボイラーを設けて
冷却水の温度を昇温させる装置において、前記燃焼式温
水ボイラーの円筒形の燃焼筒に点火栓取付筒を燃焼筒の
接線方向に挿入して固着すると共に、その挿入した点火
栓取付筒の外周面と燃焼筒の内周面との間に隙間を設け
、燃料の蒸発部材を上面に添設したライナーを燃焼筒の
底部内周面に沿ってわずかに浮かせた状態で設けると共
に、このライナーの一部を前記隙間に挿入し、前記点火
栓取付筒の外表面を保温材により被覆し、燃料ポンプの
吐出側配管を燃焼筒に接続した排気パイプに巻き付ける
と共に、その先を点火栓取付筒の内部にのぞませて車両
用暖房装置のバーナーを構成する。
(作 用) 上述のように本発明においては、バーナーに燃料を供給
する燃料パイプを燃焼筒の排気パイプに巻き付けたから
、この部分で予熱されるためバーーナー内に入る燃料が
昇温するから燃料が蒸発し易くかつ燃焼し易くなる。
また本発明においては燃焼筒に挿入した点火栓取付筒の
外周面と燃焼筒の内周面との間に隙間を設け、燃料の蒸
発部材を上面に添設したライナーを燃焼筒の底部内周面
に沿ってわずかに浮かせた状態で設けたから、前記燃料
パイプによってライナー上の蒸発部材に供給された燃料
が、燃焼筒の外部から直接冷却されることがない。すな
わちライナーと燃焼筒の内壁面との間には空隙があるた
め熱がうばわれるおそれが少ない。さらに点火栓取付筒
の外表面も保温材によって被覆されているため、この部
分も保温効果がすぐれている。
したがって本発明によれば、厳寒時において、全くバー
ナーが冷えきっている場合でも、電熱などの予熱を行う
ことなく、灯油よりも蒸発温度が高くて蒸発しにくいデ
ィーゼルエンジンの燃料である軽油でも、上述したよう
にまず排気熱で予熱して保温された点火栓取付筒内に供
給し、燃焼筒から浮かせたライナー上で有効に加熱する
ことにより、完全に蒸発ガス化して完全燃焼させること
ができる。
したがって本発明によれば、従来装置のように、燃料が
バーナニの底に溜って煤煙を発生したり、燃料がドレン
として外部に流出して危険を招くおそれがなくなる。
(実施例) 以下、第1図〜第6図について本発明の一実施例を説明
する。図中1 (第3図参照)は車両のエンジン、2は
ラジェター、3はラジェターキャップ、4は冷却水用サ
ーモスタット、5は車室内放熱器、6はブロワ−113
は燃焼式温水ボイラー、14は燃焼送風ファン、15は
燃料ポンプ、16はバーナー、17は温水循環ポンプで
ある。
18は左右に出力軸を有するモータで、このモータ18
の一方の軸に燃焼送風ファン14を固着し、他方の出力
軸に燃料ポンプ駆動用プーリー19と、ポンプ駆動用プ
ーリー20を固着しである。前記燃焼送風ファン14は
ボイラー13のモータ例のケースの中に入れである。
燃料ポンプ15はその軸にプーリー21が固着してあり
、プーリー19とプーリー21にかけ渡したベルト22
を介してモータ18により駆動される。また温水循環ポ
ンプ17はその軸にプーリー23が固着してあり、プー
リー20とプーリー23にかけ渡したヘルド24を介し
てモータ18により駆動される。25は燃料ポンプ15
の吸入側の配管で途中に燃料遮断弁26が介装されてい
る。27は燃料ポンプ15の吐出側の配管で、ボイラー
13の排気パイプ28に巻き付けると共に、その先をボ
イラー13のバーナー16に接続しである(第1図参照
)。29は燃料ポンプ15に設けたソレノイドである。
30は円筒形のケース外周に四つの配管接続口A。
B、C,Dを有すると共に、その隣接する接続口を連通
ずる一つの溝を有する回転弁を内蔵する四方切換弁であ
る。この四方切換弁30の配管接続口Aは配管31を介
して温水循環ポンプ17の水吸入口に接続しており、配
管接続口Aと隣接している配管接続口りは配管32を介
してエンジンlの冷却水の吐出口に接続している。また
ボイラー13の吐出配管33を二つに分岐して、その一
方の配管34を車室内放熱器5の冷却水人口に接続する
と共に、他方の配管35を四方切換弁30の接続0八と
面対称の位置にある接続口Cに接続しである。また車室
内放熱器5の水吐出配管36を二つに分岐して、その一
方の配管37をエンジンlの水戻り口に接続すると共に
、他方の配管38を四方切換弁3oの前記接続口りと面
対称の位置にある接続口Bに接続しである。
またボイラー13の上方の水出口付近に、T、(例えば
87℃)以上で電気接点が開となる高温水スイッチ39
が設けてあり、このスイッチ39は前記燃料遮断弁26
と電気的に接続している。またほぼ同位置にT2 (例
えば82℃)以上で電気接点が閉となる低温水スイッチ
40が設けてあり、前記ソレノイド29と電気的に接続
している。なおT+>Tzである。
41はボイラー13のバーナ一部の壁面に設けたバーナ
一温度スイッチで、設定温度T3(例えば130℃)以
下で開となるものである。
第1図および第2図は燃焼式温水ボイラー13の本発明
バーナ一部分の詳細図である。42は燃焼筒で、43は
燃焼筒42のほぼ接線方向に挿入して固着した点火栓取
付筒、44はこの取付筒43内に挿入してねし止めした
点火栓で、この点火栓44には電熱コイル44aが巻き
つけである。そして点火栓取付筒43の外周部には保温
材45を嵌着しである。46はファン14と燃焼室との
間の仕切板で、この仕切板46には第1図に示すように
開口47が設けである。
48はこの間口47に沿って仕切板46に突設した湾曲
案内板、49は燃焼空気吹出口、50は点火栓取付筒4
3内への空気を導入する空気孔、51(第2図参照)は
燃焼筒42内における燃焼ガスの旋回流を旋回縮流にす
るためのバッフルである。
前記点火栓取付筒43は第1図に示すように、その筒体
の外周面と燃焼筒42の内周面との間に隙間aが設けて
あり、第1図に示す正面形状が円弧状で、第2図に示す
側断面形状がチャンネル状のライナー52を、前記隙間
aの間に一部を挿入すると共に、燃焼筒42の底部内周
面に対して隙間すだけ浮かせた状態で燃焼筒42の底部
内周面に沿わせて設け、シリカウール等の繊維を層状に
した蒸発部材53を、点火栓取付筒43の内面の下半部
およびライナー52の上面に添設しである。
また第1図に示す27は、前記したように燃料ポンプ1
5の吐出側の配管で、ボイラー13の燃焼筒42に接続
した排気パイプ28に巻き付けると共に、その先をバー
ナー16の前記保温材45、点火栓取付筒43、および
蒸発部材53に挿通してバーナー16の内部に燃料を供
給するようにしである。
また第4図および第5図は燃料ポンプ15の詳細を示す
もので、54はポンプケース本体、55はケース蓋であ
る。ポンプケース本体54の内部には円柱状のピストン
56が回転自在であると共に、軸方向に摺動自在に設け
てあり、このピストン56の下部の一側面には平らな切
欠部56aが形成されている。
57はピストン56の下端面とケース本体54の孔底面
との間に挿入したコイルばねである。ピストン56の上
端部にはウオーム歯車58が固着されており、このウオ
ーム歯車58の上面には第4図に示すように高部59a
と低部59bとの間に段差Cがあるカム面59が形成さ
れている。そしてウオーム歯車58はケース本体54内
に回転自在に設けたウオーム60と噛合しており、この
ウオーム60の軸60aは前記したプーリー21とベル
ト22を介してモータ18によって駆動されるようにな
っている。
61はケース蓋55の下面に突出したカム受けであり、
このカム受61の下端面が前記カム面59と衝合するよ
うになっている。62はケース蓋55上に固定したプレ
ートで、このプレート62上には前記したソレノイド2
9が固定されており、またプラケット63が突設されて
いる。64はこのプレート62とケース蓋55を貫通す
ると共に、その下端面がピストン56の上端面と衝合す
るビンで、このビン64の上端面は、ソレノイド29が
消磁している時、第4図に示すようにプレート62上よ
りd (d<c)だけ突出している。65はブラケット
63に軸66を介して回動自在に楊支したL形アームで
、このアーム65の上端部はビン67を介してソレノイ
ド29の作動杆29aと連結しており、アーム65の他
方の端部は前記ビン64の上面と接合している。°した
がってソレノイド29が付勢した時、作動杆29aが引
込むと共に、アーム65が第4図において時計方向に回
動することにより、ビン64をdだけ下降させるように
なっている。
また54aはケース本体54に設けた吸入口で、前記し
た配管27が接続しており、54bは吐出口で、前記し
た配管25が接続されている。
さらに第6図は本実施例の制御回路を示すもので、Eは
電源バッテリー、Fはヒユーズである。
バーナ一温度スイッチ41はリレーR1、手動スイッチ
SWの接点SW−1およびヒユーズFを介して電11E
に接続しており、モータ18はリレーR1とバーナ一温
度スイッチ41に並列接続しており、ソレノイド29と
低温水スイッチ40の直列回路、およびタイマーリレー
TRはそれぞれモータ18と並列接続している。またタ
イマーリレーTRの常開接点Tl+−1は低温水スイッ
チ40と並列接続しており、リレーR1の常開接点R1
−1が前記接点514−1と並列接続されている。
また接点R1−1とタイマーリレーTRの直列回路に対
して手動スイッチSWのもう一つの接点部−2と、リレ
ーR1の常閉接点R1−3と、リレーR2と、高温水ス
イッチ39との直列回路が並列に接続されていると共に
、リレーR1の常閉接点R1−2と、リレーR2の常開
接点R2−1と、点火栓44との直列回路が、接点R1
−1とタイマーリレーTRの直列回路に対して並列接続
されている。さらに燃料遮断弁26はリレーR2と並列
接続されており、リレーR2の常開接点R2−2は常閉
接点R1−3に並列接続されている。
つぎに上述のように構成した本実施例の作用を説明する
四方切換弁30の接続口Aと接続口りを連通状態にする
と、エンジン1と水ポンプ17とが四方切換弁30を介
して連通ずる。この時四方切換弁30の接続口Bと接続
口Cとは閉止されているので、冷却水の循環回路はエン
ジン1からボイラー13を通って放熱器5からエンジン
1に戻る循環路が形成される。この水回路において循環
水の温度が高温水スイッチ39および低温水スイッチ4
0の設定温度よりも低く、バーナ一温度がバーナ一温度
スイッチ41の設定温度よりも低いときに、制御回路の
手動スイッチS−をONにすると、モータ18が回転し
、ファン14で生起された風が仕切板46の開口47を
通って燃焼空気吹出口49から燃焼室内に吹き込まれ、
点火栓取付筒43の空気孔50から入った空気も点火栓
取付筒43から燃焼室内に吹き出して合流し、燃焼室内
で旋回してバッフル51で縮流になり、熱交換器を経て
排気バイブ28より排出される。この場合燃料遮断弁2
6は開いているので燃料を通すことができる。
水ポンプ17も水ポンプ駆動用プーリー23と水ポンプ
駆動ベルト24を介してモータ18の回転と連動してい
るから循環水をボイラー13−放熱器5→エンジン1→
四方切換弁30−ボイラー13の回路で循環させる。
また燃料ポンプ15も燃料ポンプ駆vJ用プーリー19
と燃料ポンプ駆動ベルト22を介してモータ18と連動
しているから、ウオーム60と噛合しているピストン5
6と一体のウオーム歯車58が回転するので、カム受6
1とカム面59の段差Cの効果で、ピストン56が回転
しながら軸方向に往復動をくり返し、燃料遮断弁26側
から燃料を吸引して、排気パイプ28に巻き付けた燃料
パイプ27を通ってバーナー16の蒸発部材53に浸み
込み、浸み込みきれない液は皿状のライナー52の上に
溜まる。
次に時間が経過してタイマーリレーTRが動作して同接
点TR−1が閉じると、ソレノイド29の作動杆29a
が引込む結果、アーム65と燃料ポンプ15のピン64
を介してピストン56を下方にdの距離だけ押してピス
トン56の往復動距離を(c−d) と少なくして、燃
料ポンプ15の吐出能力を減少させる。またスイッチS
−を閉じた時点火栓44が通電してそのコイル44aが
赤熱するので、蒸発部材53に浸透している燃料が蒸発
し、点火栓取付筒43の空気孔50から吹き込まれた空
気と混合して着火する。
本実施例では熱交換器を兼ねた燃焼筒42から皿状のラ
イナー52をbだけ浮かしてあり、その上に蒸発部材5
3が載せであるので、着火した火焔の熱により蒸発部材
53と皿状のライナー52は急速に加熱されるから燃料
も急速に蒸発してガス化するため燃焼が短時間に活発と
なる。その結果バーナー壁が熱くなりバーナ一温度スイ
ッチ41が作動すると、リレーR1がONとなり、常閉
接点R1−2が開となって点火栓44がOFFとなるも
バーナー16は勢いよく燃焼をm続する。そしてタイマ
ーリレーTRが時間が来て停止すると、接点TR−1が
開となり、ソレノイド29が消磁して燃料ポンプ15の
ビン64を押し付けなくなるので、燃料ポンプ15は能
力いっばいにバーナー16に燃料を供給して強撚焼とな
り、燃焼ガスはボイラー13内の熱交換器で循環水と熱
交換して、循環水を一気に昇温する。熱交換した燃焼ガ
スは排気パイプ28から排出される。この際排気ガスで
排気パイプ28は熱せられて熱くなっているから排気パ
イプ28に巻き付けた燃料パイプ27内の燃料は加熱さ
れて蒸発しやすい状態で蒸発部材53に供給される。ま
た点火栓取付筒43の外部は保温材45で覆っであるの
で冷気にさらされないから高温となりやすい。
ボイラー13内の循環水の温度が低温水スイッチ40の
設定温度T2より高温になると、低温水スイッチ40が
閉となり、ソレノイド29を作動させて燃料ポンプ15
の吐出能力を減少させて弱燃焼にする。
循環水温度がT2より低くなると、低温水スイッチ40
が開となってソレノイド29を停止させる結果、燃料ポ
ンプ15が能力いっばいにバーナー16に燃料を供給す
るため強撚焼で循環水を勢いよく昇温する。このように
低温水スイッチ40の設定温度T2を境にして強撚焼と
弱燃焼をくり返す。この間モータ18の回転は一定にし
であるので、循環水量は一定である。低温水スイッチ4
0が作動した弱燃焼状態で水温が上昇して、高温水スイ
ッチ39の設定温度T1以上になると、高温水スイッチ
39が開となり燃料遮断弁26が閉止して燃焼を停止す
る。水温が高温水スイッチ39の設定温度T、以下に下
がり、かつバーナ一温度がバー、パ一温度スイッチ41
の設定温度T3以下に下ると、点火栓44および燃料遮
断弁26に通電して自動的に着火を再開する。しかしこ
の際はバーナーが温まっているのでタイマーリレーTR
は作動させないようになっている。
循環水はボイラー13で加熱され高温水となって、車室
内放熱器5を通過するので、ブロワ−6を廻すと車室内
空気は車室内放熱器5と熱交換して温度上昇する。車室
内放熱器5で放熱して温度の下った循環水はエンジン1
から四方切換弁30を経てボイラー13に戻る。
次に循環水温がエンジンlの発熱だけで車室内が充分に
温められる場合にはボイラー13のスイッチSWをOF
Fとし、四方切換弁30の弁を廻して接続口りと接続口
Cを連通ずると、エンジンlの循環水は、ボイラー13
を通過しないので流量も減ることなく温度も下ることな
く四方切換弁30の接続口りからCを通って、車室内放
熱器5で空気と熱交換した後エンジンlに戻る。この四
方切換弁30の接続口Aは弁で閉まっているので、ボイ
ラー13内の水は静止した状態となる。又四方切換弁3
0の接続口Bも閉じているので、車室内放熱器5から出
た循環水はエンジン1のみに流れるのである。
次に四方切換弁30の弁を廻して接続口AとBを連通ず
ると共に、接続口りとCを閉してボイラー13をスイッ
チshをONにして運転すると、ボイラー13で循環水
は加熱され、車室内放熱器5で放熱して再び四方切換弁
30の接続口BがらAを経てボイラー13に戻る。すな
わちこの場合は、車室内放熱器5とボイラー13の水回
路だけを循環して、エンジン1を停止したまま、効率よ
く車室内を暖房することができる。
ボイラーI3を停止する場合にスイッチ舖をOFFにす
ると、燃料遮断弁26が閉じて燃焼は停止するが、バー
ナ一温度スイッチ41が設定温度以下になるまでの間は
モータ18が廻ってバーナー1G内の炉内ガスを掃気す
る。
(発明の効果) 上述のように本発明においては、バーナー16に燃料を
供給する燃料パイプ27を燃焼筒42の排気パイプ28
に巻き付けたから、この部分で燃料が予熱サレテハーナ
ー内に入る燃料が昇温するため、燃料が蒸発し易くかつ
燃焼し易くなる。
また本発明においては、燃焼筒42に挿入した点火栓取
付筒43の外周面と燃焼筒42の内周面との間に隙間a
を設け、燃料の蒸発部材53を上面に添設したライナー
52を燃焼筒42の底部内周面に沿ってわずかに浮かせ
た状態で設けたから、前記燃料パイプ27によってライ
ナー52上の蒸発部材53に供給された燃料が、燃焼筒
42の外部から直接冷却されることがない。すなわちラ
イナー52と燃焼筒42の内壁面との間には空隙すがあ
るため熱がうばわれるおそれが少ない。
さらに点火栓取付筒43の外表面も保温材45によって
被覆されているため、この部分も保温効果がすぐれてい
る。
したがって本発明によれば、厳寒時において、全くバー
ナーが冷えきっている場合でも、電熱などの予熱を行う
ことなく、灯油よりも蒸発温度が高くて蒸発しにくいデ
ィーゼルエンジンの燃料である軽油でも、上述したよう
にまず排気熱で予熱して保温された点火栓取付筒43内
に供給し、燃焼筒42から浮かせたライナー52上で有
効に加熱することにより、完全に蒸発ガス化して完全燃
焼させることができるという効果が得られる。
また本発明によれば、従来装置のように、燃料がバーナ
ーの底に溜って煤煙を発生したり、燃料がドレンとして
外部に流出して危険を招くおそれがなくなるという効果
も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の燃焼式温水ボイラーのバーナ一部の断
面図、 第2図は第1図のト」線による断面矢視図、第3図は本
発明装置を付した車両用暖房装置を一部断面で示す説明
図、 第4図は燃料ポンプの′4!i断面図、第5図は第4図
のV−V線による断面矢視図、第6図は制御回路図、 第7図は従来の車両用暖房装置を一部断面で示す説明図
である。 1・・・エンジン     5・・・車室内放熱器13
・・・燃焼式温水ボイラー 15・・・燃料ポンプ    16・・・バーナー17
・・・温水循環ポンプ  18・・・モータ26・・・
燃料遮断弁    27・・・配管(燃料パイプ)28
・・・排気パイプ    29・・・ソレノイド30・
・・四方切換弁 A、B、C,D・・・配管接続口 39・・・高温水スイッチ  40・・・低温水スイッ
チ41・・・バーナー?益度スイッチ 42・・・燃焼筒      43・・・点火栓取付筒
44・・・点火栓      45・・・保温材52・
・・ライナー     53・・・蒸発部材54・・・
ポンプケース本体 55・・・ケースM56・・・ピストン58・・・ウオ
ーム歯車   59・・・カム面60・・・ウオーム 
    61・・・カム受64・・・ヒン65・・・L
形アーム 第1図 第2図 52(ライナー2 第4図 第5図 第6図 31(1+EjsJスイ7手) 手  続  補  正  書 昭和60年11月 7日 特許庁長官  宇  賀  道  部  殿1、事件の
表示 昭和60年特許願第151214 号 2、発明の名称 車両用暖房装置のバーナー 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 新立川航空機株式会社 4、代理人 1、明細書第12頁第8行中の「配管27」を「配管2
5」に訂正する。 2同頁第9行中の「配管25」を「配管27」に訂正す
る。 8、@回申、第4図を別紙訂正図のとおりに訂正する0

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、エンジンの冷却水の循環回路を車室内放熱器に連通
    して車室内の暖房を行う回路の途中に燃焼式温水ボイラ
    ーを設けて冷却水の温度を昇温させる装置において、前
    記燃焼式温水ボイラーの円筒形の燃焼筒に点火栓取付筒
    を燃焼筒の接線方向に挿入して固着すると共に、その挿
    入した点火栓取付筒の外周面と燃焼筒の内周面との間に
    隙間を設け、燃料の蒸発部材を上面に添設したライナー
    を燃焼筒の底部内周面に沿ってわずかに浮かせた状態で
    設けると共に、このライナーの一部を前記隙間に挿入し
    、前記点火栓取付筒の外表面を保温材により被覆し、燃
    料ポンプの吐出側配管を燃焼筒に接続した排気パイプに
    巻き付けると共に、その先を点火栓取付筒の内部にのぞ
    ませたことを特徴とする車両用暖房装置のバーナー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1686317A3 (de) * 2005-01-31 2008-10-08 J. Eberspächer GmbH Co. KG Brennkammerbaugruppe für ein Farhzeugheizgerät

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