JPS63140214A - 暖房装置の燃料加熱装置 - 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〕 この発明は、内燃機関等を搭載した車両、トレーラ等の
車両、家庭用部屋、乾燥室、事務所、ビニールハウス等
の室内を暖房するための燃焼器、熱交換器、送風機等か
ら成る暖房装置の燃料加熱装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、エンジンの吸気通路にバーナ即ち燃焼器及び熱交
換器を設け、エンジン始動直後に燃焼器に点火し、その
熱を利用して熱交換器で空気を暖め、暖まった温風を車
両室内に導入する装置、言い換えれば、内燃機関とは別
に設けた燃焼器によって燃料を燃焼させて発生する熱量
によって室内暖房を行う自動車用暖房装置（例えば、特
開昭６０−２５２０１８号公報参照）が開示されている
。

また、燃焼器の燃焼ガスを熱交換器を経て機関の吸気ポ
ートへ供給すると共に、この熱交換器により加熱される
空気を車室内へ導くようにしたエンジンの暖機装置（例
えば、特開昭６１−７９８６４号公報参照）が開示され
ている。更に、特開昭６１−１５７４１８号公報には、
車両の室内を急速暖房する暖房装置の点火バーナ装置が
開示されている。この点火バーナ装置について第３図を
参照して概説する。

第３図において、燃料が供給されるノズル６１内に加熱
素子６２を配設すると共に、空気供給源である空気ポン
プ５６に接続した加熱装置５１と、ノズル６１から吐出
する気化燃料を燃焼せしめる点火装置６３とを空気ダク
ト５２内に配設した点火バーナ装置５０が示されている
うこの点火バーナ装置５０については、燃料クンク５４
から燃料ポンプ５５によって供給される灯油等の液体燃
料を加熱気化して気化燃料を生成する加熱装置５１、及
び加熱装置５１により生成された気化燃料を燃焼せしめ
る点火装置６３を有する。点火バーナ装置５０には送風
機５３より燃焼用空気が送り込まれ、点火バーナ装置５
０で発生した高温の排気ガスは、空気ダクト５２の下流
に設置された熱交換器６４に送込まれ、そこで空気取入
口５８から取入れられた暖房用空気と熱交換され、暖房
用空気はブロワ５７によって温風吹出口５９から所定の
場所へ送込まれる。図中、６０は点火バーナ装置５０等
を制御するコントローラを示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、内燃機関とは無関係に燃焼器を用いる前
記自動車用暖房装置又は前記エンジンの暖機装置につい
ては、寒冷地、冬季等で作動する場合に、温度低下によ
って軽油、灯油等の液体燃料の流動性が悪化し、燃焼器
への液体燃料の供給が良好に行われず、トラブルを発生
させる可能性があり、例えば、急速暖房装置でありなが
ら、その目的を達成できないという問題点を有している
。

また、第３図に示すような前記点火バーナ装置を備えた
暖房装置は、急速着火システムと嘗速気化システムによ
って速やかに液体燃料を燃焼させ、この燃焼熱から効率
的に且つ迅速に暖房用空気を生成して車内に送込み、排
気ガス力９毘大していないクリーンな暖房空気を送込む
ことができるが、液体燃料を加熱装置５１に送込むこと
については上記と同様な問題点を有している。

この発明の目的は、上記の問題点を解消することであり
、例えば、燃料を気化して気化燃料を燃焼させる燃焼器
を設け、急速着火システムと急速気化システムによって
速やかに液体燃料を気化燃料に気化して燃焼させ、この
燃焼熱から効率的に且つ迅速に暖房用空気を生成し、１
」ト気ガスがｌｎ人していないクリーンな暖房空気を車
両、部屋等の室内に送込む暖房装置に適用して好ましい
ものであり、寒冷地、冬季等の温度の低下した時でも軽
油、灯油等の液体燃料の流動性を良好にし、液体燃料を
燃焼器の気化装置へスムースに（ｉ（袷できるようにし
て燃料供給についてのトラブルを解消する暖房装置の燃
料加熱装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を解消し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。

即ち、この発明は、燃焼器、熱交換器、送風機等から成
る暖房装置における燃料供給系の府体燃ギ４を加熱手段
によって加熱することを’！ＩｆＩｆｉとする暖房装置
の燃料加熱装置に関し、更に具体的に詳述すると、前記
加熱手段が前記燃料供給系に設けられた加熱ヒータ、前
記熱交換器によって加熱された暖房用空気又は前記燃焼
器によって発生した排気ガスであり、また前記燃料供給
系が燃料タンク、燃料供給パイプ、補助！！！料タンク
、燃料ポンプ、エンジンのキャプレタ又はエンジンの燃
料噴射ポンプであり、更に前記燃料供給パイプが加熱ヒ
ータによって加熱され、また前記補助燃料タンクが前記
加熱手段によって加熱されることを特徴とする暖房装置
の燃料加熱装置に関する。

〔作用〕

この発明による暖房装置の燃料加熱装置は、上記のよう
に構成されており、次のように作用する。

即ち、この暖房装置は、燃焼器、熱交換器、送風機等か
ら成る暖房装置における燃料供給系の液体燃料を加熱ヒ
ータ、前記暖房装置によって発生した排気ガス又は暖房
用空気から成る加熱手段によって加熱するので、寒冷地
、冬季等の温度の低下した時でも軽油、灯油等の液体燃
料を加熱することによって液体燃料の流動性を良好にし
、液体燃料を燃焼器の気化装置へスムースに供給できる
。

また、気化装置の付近の燃料供給パイプを加熱ヒータに
よって加熱することによって、暖房装置に　　。

おける燃焼器の燃焼開始時に液体燃料の流動性を良好に
でき、液体燃料をゑ速に気化させ、急速に着火させて燃
焼させることができる。また、小さな補助燃料タンクを
気化装置の付近に設けて、その補助燃料タンクを前記加
熱手段によって加２ノ５することによって同様に暖房装
置における燃焼器の燃焼開始時に液体燃料の流動性を良
好にできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による暖房装置の燃料
加熱装置の一実施例を詳述する。

第１図において、この発明による暖房装置の燃料加熱装
置が符号ＩＯによって全体的に示されている。この暖房
装置の燃料加熱装置ＩＯについては、例えば、ディーゼ
ルエンジン又はガソリンエンジンのエアクリーナ、単独
のエアクリーナ等を通じて取り入れる空気、あるいは直
接的に外気又は室内から取り入れる空気は、ブロワの吸
込口から遠心送風機等のブロワによって吸込まれ、次い
で、スクロールから熱交換器１及び燃焼器３に送込まれ
るように構成されている。ブロアは熱交換ＲＮ　１と燃
焼器３とに対して別々に設けてもよく、また兼用できる
ような構造に構成することもできる。慝焼用空気は燃焼
器３に送込まれ、燃焼器３で発生した燃焼ガスを下流に
設置された熱交換器ｌに送込んで熱交換させて、暖房等
に供するものである。熱交換器ｌの一端部に燃焼器３を
取付け、熱交換器ｌの側方部には暖房用空気の空気取入
口（図示省略）が設けられており、前記空気取入口の上
流にはブロワ（図示省略）が設置されている。

熱交換器１によって暖めちれた空気即ち温風は、温風送
出口１４から暖房する室、例えば、内燃機関等を搭載し
た車両、トレーラ等の車両、家庭用部屋、乾燥室、事務
所、ビニールハウス等の室内へと送出される。

熱交１ＡＡｉｔｌは、全体的に筒状に形成されており、
主として外筒２、外筒２内に配置された筒体８及び筒体
８内に挿入配置された燃焼ガス筒体９から成る。外筒２
の他端部には温風送出通路１４が形成されている。燃焼
器３の燃焼筒１９は、燃焼ガス筒体９に連通している。

筒体８の一端部にはカップ状蓋体７が取付けられ、筒体
８の他端部は端部壁３２に当接している。従って、燃焼
ガス筒体９の内側には燃焼ガス通路１３が形成され、燃
焼ガス筒体９と筒体８との間には熱伝達通路１１が形成
され、及び筒体８と外筒２との間には熱交喚通路即ち冷
風を温風にする吸熱通路１２が形成されている。また、
吸熱通路１２と熱伝達通路１１とは流体的には遮断され
た壮健に構成されている。

筒体８には、内側に多数の受熱フィン１５が配置され且
つ外側に多数の放熱フィン５が配置されている。これら
の受熱フィン１５及び放熱フィン５は、筒体８に一体的
に設けられることが熱伝導の点から好ましい。更に、カ
ップ状蓋体７にも内側と外側とにフィン３３．２８が設
けられている。

筒体８の他端部には燃焼ガス排気口２３が設けられ、こ
の燃焼ガス排気口２３には燃焼ガス排気パイプ（図示省
略）が連結されており、該燃焼ガス排気パイプは吸熱通
路１２及び熱交換器１の外筒２を貫通して大気、エンジ
ンの吸気系等に開放している。外筒２は、熱交換器１の
外側ケースを構成しており、通常断熱材等（図示省略）
で覆われている。燃焼器３が取付けられた側とは反対側
の筒体８の端部には、内側に多数の受熱フィン３３及び
外側に多数の放熱フィン２日を備えたカップ状の蓋体７
が固定されている。この構造によって、燃焼ガスの流れ
通路即ち燃焼ガス通路１３及び熱伝達通路１１と加熱さ
れて暖房に供される空気の流れ通路即ち吸熱通路１２と
は、端部において完全に遮断されている。

この発明による暖房装置の燃料加熱装置１０として、燃
料タンク４に熱交換器３０を設置して加熱する場合につ
いては、次のように構成されている。熱交換器１の温風
送出通路１４にはシャフタバルブ２４が設置されている
。シャフタバルブ２４は枢支軸２６を中心にレバー等を
揺動させることによって回転制御される。外筒２には温
風取出口２７が形成されており、温風取出口２７に温風
通路２９が接続されている。燃料タンク４に１よ、内筒
２５と外筒３１から成る熱交換器３０が設置されている
。外筒３１の外周部にはフィン３８が形成されている。

温風通路２９は熱交換器３０の内筒２５に連通している
。熱交換器１の外筒２からの温風は、温風通路２９から
内筒２５を通り。

次いで外筒３１と内筒２５との間を通って大気に放出さ
れている。燃料タンク４の液体燃料は温風によって加熱
され、流動性を良好にされる。温風通路２９への温風の
流れを制御するために、例えば、燃料タンク４の液体燃
料の温度を検知する温度センサーの信号に応答して、ン
ヤノクハルブ２４の開閉度を調節することができ、それ
によって温風取出口２７に流入する温風の流量を調節し
、液体燃料を所定の温度に加熱し、液体燃料の流動性を
良好にすることができる。更に、温風取出口２７に開閉
シャフタ（図示省略）を゛設けて、液体燃料の加熱が不
必要な時には温風取出口２７を遮断するように構成でき
る。この開閉ツヤツタの開閉作動も上記と同様に温度セ
ンサーの信号、あるいは手動によって作動可能に構成で
きる。

また、燃焼器３の構造については、詳細には図示されて
いないが、例えば、−例として次のような構成を有して
いるものを使用することができる。

燃焼器３は、セラミック製の燃焼間１９から成る。

燃焼筒１９を開口付き仕切板２０によって気化室３４と
燃焼室３５とに仕切り、気化用グロープラグ（図示省略
）を内蔵した気化装置１７を燃焼室３５を貫通して配置
し、気化装置１７によって液体燃料を気化して生成され
た気化燃料を噴出する噴出口３６を気化室３４に開口し
、更に、気化室３４には点火用グロープラグ３７を設置
する。気化装置１７内に設けられた気化用グロープラグ
によって液体燃料を気化させて気化燃料にすると共に、
燃焼用空気を取り入れて気化燃料と混合気を生成し、僅
かに存在する油滴あるいは混合気に点火用グロープラグ
３７によって点火し、燃焼室３５において混合気を完全
に燃焼させる。気化装置１７の気化用グロープラグにＪ
２するためるこその端子４０がバッテリ６に接続されて
いる。また、気化装置１７への液体燃料の供給は、燃料
タンク４から燃料供給パイプ１６を通じて行われる。気
化装置１７の燃料供給部における燃料供給パイプ１６に
は、燃料ポンプ１８及び電気的に加熱可能なヒータコイ
ル４１　（第２図参照）から成る加熱ヒータ３９を設置
された燃料通路が設けられている。ヒータコイル４１は
バッテリ６に接続されている。従って、燃料供給パイプ
１６を通る液体燃料は、流動性を良好にされ、燃料ポン
プ１８がら気化装置１７へと送込まれる。加熱ヒータ３
９のｉｉ１電制御については、大気温度を検知する温度
センサーの信号に応答して、ヒータコイル４１に通電し
、燃料供給パイプ１６内に存在する液体燃料を加熱し、
液体燃料の流動性を良好にし、燃料が燃料供給パイプ１
６を流動する導通性を良好にすることができる。このよ
うな燃焼器３を使用することによって、液体燃料は急速
に気化して気化燃料となり、気化燃料は迅速に点火部ら
着火され１、迅速な燃焼が可能２こなる。その結果、燃
焼器３ば直ちに燃焼ガスを熱交換器ｌに送込むことがで
きるようになる。燃焼器３の燃焼ガス出口２１は、燃焼
ガス筒体９の一端部にはｙ直線状に直接的に取付けられ
ている。

この発明による暖房装置の燃料加熱装置１０は、以上の
ように構成されており、次のように作用する。まず、温
度センサー等の信号によって大気、液体燃料等の状態を
検知し、加熱ヒータ３９又は／及び外交換器３０を作動
させるかどうかを決定する。加熱ヒータ３９又は／及び
熱交換器３ｏを作動させることが必要な場合には、これ
らを作動させて液体燃料の流動性を良好させる。次いで
、ブロワを作動し、例えば、ディーゼルエンジン又はガ
ソリンエンジンのエアクリーナ、単独のエアクリーナ等
を通じて取り入れる空気、あるいは直接的に外気又は室
内から取り入れる空気は、ブロワの吸込口から吸込まれ
る。燃焼用空気として燃焼器３の環状通路２２から燃焼
筒１９に多数形成された空気導入孔４３から燃焼室３５
に吹込まれる。一方、液体燃料は気化装置１７に内蔵さ
れた気化用グロープラグ（図示省略）によって気化され
て気化燃料にされ、その気化燃料は気化装置１７の噴出
口３６から気化室３４に噴出される。この気化燃料は点
火用グロープラグ３７によって点火され、次いで、燃焼
室３５において気化撚ネ４と燃焼用空気とは混合気とな
って、盛んな燃焼状態にされる。燃焼器３によって発生
した燃焼ガスは燃焼ガス出口２１から燃焼ガス筒体９内
の燃焼ガス通路１３に吹き込まれる。燃焼ガス通路に吹
き込まれた燃焼ガスは、燃焼ガス筒体９の燃焼ガス通路
１３から蓋体７によって矢印方向にガイドされてＵター
ンし、次いで、筒体８内の熱伝達１１１路１１に送込ま
れる。熱伝達通路１１には受熱フィン１５が半径方向に
多数設置されているので、燃焼ガスは受熱フィン１５に
よって燃焼熱を奪われ、最後に燃焼ガス排気口２３から
熱交換器１の外部に放出される。例えば、熱交換器ｌが
車両に適用される場合には、放出される排気ガスをエン
ジンの吸気系（図示省略）に送込んで更に完全に燃焼す
ることもできる。一方、暖房用空気はブロワによって吸
込口から吸込まれ、ブロワから吸熱通路１２に吹込まれ
、吸熱通路１２内に設置されている放熱フィン５の間を
通って流れ、放熱フィン５から燃焼熱を吸熱して即ち奪
って暖められ、次いで外筒２内に位置するカップ状蓋体
７の放熱フィン２８の間を通り抜け、暖められた空気は
温風となって、最後に、温風送出口１４から所定の暖房
すべき室、乾燥室等に送出される。シャッタバルブ２４
の開閉制御はアクチュエータによって調節され、このア
クチュエータは、手動的に制御するか、又は燃料タンク
、燃料供給パイプ、燃ギ４ポンプ等の燃料供給系、暖房
すべき室、乾燥室等に設置された温度センサー、タイマ
ー等に連動して自動的に制御するように構成することも
できることは勿論である。

以上、この発明による暖房装置の燃料加熱装置の実施例
について詳述したが、この発明による暖房装置は必ずし
もこの実染例の細部に限定されるものではない。例えば
、実施例では、燃焼器及び熱交換器については一例を示
したものであり、これらについては液体燃料を使用する
ものであれば、他のどのような形式、構造のものでも適
用できることは勿論である。また、これらの形状につい
て、円筒状に形成されているが、場所の制約がある場合
には、その他の形状、例えば、角筒状、楕円筒状であっ
てもよい。また、暖房装置を水平に設置した状態が示さ
れているが、必ずしも水平である必要はなく、斜め方向
に設置されてもよく、また竪型、例えば、燃焼器を上部
に且つ下部にブロワを設置してもよいことは勿論である
。燃焼器を熱交換器に対して熱交換器の一端にストレー
トに配置しているが、取付は角度については何ら限定さ
れるものでないことは勿論である。更に、実施例では、
加熱ヒータを燃料供給パイプに設置したが、気化装置の
燃料供給パイプの燃料供給パイプ、又は燃料タンクと気
化装置との連通ずる燃料供給パイプに対して暖房用空気
又は燃焼器の排気ガスを吹付けるように構成することも
できる。また、実施例で２よ、燃料タンクに設置した熱
交換器に暖房用空気を導くように構成しているけれども
、燃焼器の排気ガスを前記熱交換器に導くように構成す
ることもでき、又は燃料タンクの周囲に対して吹付ける
ように構成してもよ＜、或いは、気化装置の燃料供給部
付近の燃料供給パイプ途中に小さな補助燃料タンクを設
け、その補助燃料タンクを加熱ヒータ、又は暖房用空気
、排気ガス等を吹付けたり、補助燃料タンクに設置した
熱交換器に導き、加熱するように構成することもできる
。また、気化装置の燃料供給部付近の燃料ポンプに対し
て暖房用空気、排気ガス等を吹付けたり、燃料ポンプに
設置した熱交換器に導き、加熱するように構成すること
もできる。更に、車両に適用した場合には、エンジンの
キャプレタ、燃料ポンプ、燃料噴射ポンプ、燃料タンク
、及びこれらを連通ずる燃料供給パイプ等に対して、上
記暖房装置によって発生した暖房用空気及び排気ガスを
吹付けるように構成し、液体燃料の流動性を良好にする
こともできることは勿論である。例えば、エンジンのキ
ャプレクに対して暖房用空気及び排気ガスを吹付ける場
合には、キャブレタを外套にて包み込み、その外套に吹
込口と吹出口を形成し、暖房用空気及び排気ガスを外套
内に吹込むことによってｐ！、料、或いはキャブレフケ
ースを加熱でき、燃料の流動性を良好にすることができ
る。燃料ポンプ、燃ｔ′４噴射ポンプ、燃料供給パイプ
等についても、キャブレタと同様の構造に構成すること
ができることは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明による暖房装置の燃料加熱装置は、上記のよう
に構成されており、次のような効果を有する。即ち、こ
の暖房装置は、燃焼器、熱交（欠品、送風機等から成る
暖房装置における燃料供給系の液体燃料を加熱ヒータ又
は前記暖房装置によって発生した排気ガス又は暖房用空
気から成る加熱手段によって加熱するので、寒冷地、冬
季等に大気温度が低下している時でも、軽油、灯油等の
液体燃料を加熱することによって液体燃料の流動性を良
好にすることができ、液体燃料を燃焼器の気化装置へス
ムースに供給できる。また、車両にこの暖房装置の燃料
加熱装置を搭載した場合には、エンジンのキャブレタ、
燃料ポンプ、燃料噴射ポンプ、燃料タンク、及びこれら
を連通ずる燃料供給パイプ等を加熱するのに適用できる
ので、エンジンの始動性を向上させることができる。更
に、気化装置の付近の燃料供給パイプを加熱ヒータによ
って加熱することによって、暖房装置における燃焼器の
燃焼開始時に液体燃料の流動性を良好にでき、液体燃料
を気化装置にスムースに送込むことができ、液体燃料を
急速に気化させ、急速に着火させて燃焼させることがで
きる。また、小さな補助燃料タンクを気化装置の付近に
設けて、その補助燃料タンクを暖房装置の作動始めに加
熱ヒータ等の加熱手段によって加熱し、流動性が良好に
なった液体燃料を使用することによって、燃料供給につ
いてのトラブル等が生じることを防止できる。

それ故に、例えば、車両にこの暖房装置の燃料加熱装置
を通用すれば、暖房装置の作動後、直ちに且つ極めて迅
速に暖房等に供することができるようになる。しかも、
装置全体の構造が極めて簡単であり、取り扱いも容易で
あり、故障等も少なく、メインテナンス等も容易である
等、種々の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による暖房装置の燃料加熱装置の一実
施例を示す概略断面図、第２図は第１図に使用されてい
る加熱ヒータを示す概略図、及び第３図は従来の点火バ
ーナ装置を示す概略図である。 １−−一熱交換器、２・−−−−一外筒、３−−一燃焼
器、４−−一一−−−燃料タンク、６−−−−−−−バ
ツテリ、１０−−−−暖房装置、１４−・−・−温風送
出通路、１６−　燃料供給パイプ、１７−−−−−気化
装置、１８−　燃料ポンプ、２４−・−・−・シャッタ
バルブ、２５−−−−−一内筒、２７−・−温風取出口
、２９−・−ｌ詰風通路、３０−・−熱交換器、３１　
・外筒、３８−　フィン、３９−・−加熱ヒータ、４０
−−−ｍ一端子、４１　　ヒータコイル。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼器、熱交換器、送風機等から成る暖房装置に
   おける燃料供給系の液体燃料を加熱手段によって加熱す
   ることを特徴とする暖房装置の燃料加熱装置。
2. （２）前記加熱手段は前記燃料供給系に設けた加熱ヒー
   タであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の暖房装置の燃料加熱装置。
3. （３）前記加熱手段は前記熱交換器によって加熱された
   暖房用空気であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の暖房装置の燃料加熱装置。
4. （４）前記加熱手段は前記燃焼器によって発生した排気
   ガスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の暖房装置の燃料加熱装置。
5. （５）前記燃料供給系は燃料タンクであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の暖房装置の燃料加熱
   装置。
6. （６）前記燃料供給系は燃料供給パイプであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の暖房装置の燃料
   加熱装置。
7. （７）前記燃料供給パイプは加熱ヒータによって加熱さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の暖
   房装置の燃料加熱装置。
8. （８）前記燃料供給系に補助燃料タンクを設け、前記補
   助燃料タンクを前記加熱手段によって加熱することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の暖房装置の燃料
   加熱装置。
9. （９）前記燃料供給系は燃料ポンプであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の暖房装置の燃料加熱
   装置。
10. （１０）前記燃料供給系はエンジンのキャブレタである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の暖房装
    置の燃料加熱装置。
11. （１１）前記燃料供給系はエンジンの燃料噴射ポンプで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の暖
    房装置の燃料加熱装置。