JPH0524430A - 自動車用の燃焼式ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】「自動車用の燃焼式ヒータ」において、着火時
の電力消費が少なくてすみ、同時に着火確率も向上させ
ること。 【構成】グロープラグ１２の燃料気化プレート貫通部分
近傍に、グロープラグ１２の発熱部３３から発生される
熱を蓄熱する蓄熱板３２を設ける。 【効果】燃料気化の予熱に要する電力消費を節減でき
る。極低温時における着火確率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、着火性を向上させると
共に着火に至るまでの省電力化を図った自動車用の燃焼
式ヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】バス等の大型車両には、エンジン冷却水
を利用して車室内を暖房するヒータが設けられている
が、このヒータのみの暖房能力では不十分な場合には、
灯油、軽油あるいはガソリン等を燃料とする燃焼式ヒー
タを用いてヒータの暖房能力を上げている。この燃焼式
ヒータ１は、図３に示すように、車両走行用のエンジン
２を冷却するエンジン冷却水を加熱して温水にし、この
温水を車室内に吹出される空気が通過する空気加熱用熱
交換器４に導入し、この熱交換器４で温水と熱交換して
温風となった空気を車室内に吹出すことによって、車室
内の暖房を行なう。燃焼式ヒータ１は、ケーシング３内
に燃焼筒５が設けられ、燃焼筒５内に形成された筒状の
燃焼室６の端部に、燃料ポンプ７に連通された多孔質プ
レートよりなる燃料気化プレート８が設けられている。
この燃料気化プレート８には、燃料ポンプ７からの燃料
が燃料供給ライン２２により給送されている。

【０００３】また、前記燃焼筒５の外周には空気導入路
９が形成され、この空気導入路９を通った空気が多数の
空気孔１０から燃焼室６内に導かれる。当該空気の燃焼
室６への送り込みは、エアーファン１１によって行われ
る。前記ケーシング３には燃料に着火するためのグロー
プラグ１２が燃焼室６に臨むように取付けられている
が、このグロープラグ１２は図４に詳示するように、燃
料気化プレート８に導かれた燃料を余熱し、気化し易く
するために、燃料気化プレート８に隣接して設けられて
いる。燃焼式ヒータ１は、エンジン冷却水の一部を加熱
するための熱交換部１３を有し、この熱交換部１３は、
燃焼室６に連通し燃焼ガスが流通する一次室１４と、冷
却水が流通する二次室１５とからなっている。一次室１
４は熱交換後の燃焼ガスを排出する排気ダクト１６と連
通され、二次室１５は冷却水を供給するウォータポンプ
１７と連通されている。なお、図中符号「１８」は燃料
が正常に着火したかどうかを判断するためのフレームセ
ンサー、「１９」は燃料中のゴミを除去するフィルタ
ー、「２０」は加熱された水温を検出する水温センサ
ー、「２１」はオーバーヒートヒューズである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな自動車用の燃焼式ヒータ１にあっては、燃料気化プ
レート８から気化燃料を生じさせるには、燃料気化プレ
ート８を予熱する必要があることから、この予熱に要す
る電力消費が多くなる。また、このようにして予熱され
た燃料気化プレート８からの気化燃料が空気と混合され
てグロープラグ１２により着火がされる際、極低温時に
は、この混合気自体でグロープラグ１２が冷却されてし
まい、着火確率が低減する。このような２つの問題を有
している。従来の燃焼式ヒータ１では、燃焼室６の端部
に取付けられた燃料気化プレート８の表面に沿うよう
に、しかも燃焼室６の軸線に対し直交するようにグロー
プラグ１２が突出され、グロープラグ１２により燃料が
予熱され易いように構成している。ところが、燃料気化
プレート８の予熱は、主としてグロープラグ１２の輻射
熱によらなければならないから、その予熱には多くの電
力を必要とする。またグロープラグ１２は上記のような
位置に取り付けられているから、気化した燃料が上昇す
ることを考慮すれば、着火性は優れているということが
できるものの、燃焼室６の軸線に対し直交する方向にグ
ロープラグ１２が突出されていると、燃焼室６の周囲か
ら流入してくる空気がグロープラグ１２に沿って流れる
ことになるので、この空気によりグロープラグ１２は冷
却され、初期火炎は失火し易い状態となっている。また
グロープラグ１２に沿って流れる空気流により成長期の
火炎は吹き飛ばされることがあり、その成長も難しく、
これによっても初期火炎は失火する虞がある。本発明
は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされた
ものであり、着火時の電力消費が少なくてすみ、同時に
着火確率も向上させることができる自動車用の燃焼式ヒ
ータの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、燃焼室の一端部に燃焼用燃料を気化させる
燃料気化プレートを設け、当該燃料気化プレートの近傍
にグロープラグを隣設し、前記燃焼室の前記一端部外周
に空気導入路を設けるとともに前記燃焼室の外周に開設
した空気孔より空気を燃焼室内に導入するようにしてな
る自動車用の燃焼式ヒータにおいて、前記グロープラグ
を燃焼室の軸線に沿う方向から前記燃料気化プレートを
貫通して設け、前記グロープラグの前記燃料気化プレー
ト貫通部分近傍に蓄熱部を設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】このように構成した本発明にあっては、着火時
にグロープラグから発生した熱がまず蓄熱部に蓄えら
れ、燃料気化プレートを浸透してきた燃料は蓄熱部に蓄
えられている熱とグロープラグによって発生している熱
とによって蒸発する。燃料が燃料気化プレート貫通部分
に浸透してくるまでの間、蓄熱部はグロープラグによっ
て発生される熱を蓄熱する。このため、この燃料気化プ
レート貫通部分まで浸透してきた燃料は効率的に蒸発さ
れることになる。そして、蒸発した燃料と供給された空
気との混合気はグロープラグの周囲に存在するので、着
火性が向上することになる。また、空気流はグロープラ
グに対して直接当接することはないので、長期の火炎も
空気により吹き飛ばされることなく確実に成長すること
になって失火する虞がなくなる。また、グロープラグか
ら離れた位置から空気が流入するので、グロープラグの
先端で成長する初期火炎も空気流の影響を受けることが
少なく、グロープラグ自体の冷却もないので、初期火炎
は確実に成長することになる。さらに、グロープラグ
は、燃焼室の軸線に沿ったいわば横置きであり、しかも
複雑な制御装置も不要であるため、装置全体の形状も小
形化する。特に、グロープラグを燃焼室の中心軸線上に
沿って設けると、火炎の成長を燃焼室の側壁が邪魔する
ことはなく、円滑に燃焼が行なわれることになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る自動車用の燃焼式ヒータ
を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る自動
車用の燃焼式ヒータの一実施例を示す要部断面図であ
り、図３及び図４に示した部材と共通する部材には同一
の符号を付し、その説明は省略する。この燃焼式ヒータ
３０は、ケーシング３内に燃焼筒５が設けられ、このケ
ーシング３と燃焼筒５との間にはエアーファン１１から
空気を導く空気導入路９が形成されている。この燃焼筒
５内には燃焼室６が形成されているが、この燃焼室６の
端部には多孔質プレートにより構成された燃料気化プレ
ート８が設けられている。前記ケーシング３及び燃料気
化プレート８には、燃焼室６の中心軸線に沿ってグロー
プラグ１２が貫通して設けられ、このグロープラグ１２
の燃焼室６内に突出した部分の周囲には、燃料気化プレ
ート８に接する蓄熱板３２が設けられている。この蓄熱
板３２は、プラグ１２の発熱部３３から発生した熱を蓄
えるものである。蓄熱板３２の形状は、蓄熱という機能
と燃料気化プレート８からの燃料気化促進という機能と
の２つを相互に満足させるために、図に示すようなもの
が好ましい。すなわち、発熱部３３からの熱をより効率
的に吸収できるようにするために、プラグ１２を燃焼室
内に臨ませるべく燃料気化プレート８に開口されている
孔の周囲に接しつつ発熱部３３の外周を取り囲むような
形状にすると共に、それからの気化が促進されるように
燃料気化プレート８の側面をも包むような形状としてい
る。また、蓄熱性が阻害されないようにこの蓄熱板３２
はケーシング３に対して線接触あるいは点接触とされて
おり、大部分はそれとの間でエアギャップが形成される
ようになっている。空気導入路９を通る空気は、燃焼筒
５の周囲に設けられた空気孔１０を通過し、燃焼室６内
に流入する。なお、図中、符号「３７」は空気導入用の
スリットである。

【０００８】次に、実施例の作用を説明する。まず、図
２に示すタイミングチャートから明らかなように、起動
スイッチをオンすると同時にエアーファン１１のスイッ
チ（いずれも図示せず）をオンし、燃焼式ヒータ３０内
を掃気する。この掃気が完了すると、エアーファン１１
のスイッチを一旦オフすると同時にグロープラグ１２の
スイッチをオンする。所定時間が経過し、グロープラグ
１２が加熱された頃に、燃料ポンプ７のモータを起動す
る。このときに発生するグロープラグ１２からの熱は、
蓄熱板３２によって蓄えられ、燃料気化プレート８の蓄
熱板３２に接触する部分が加熱される。

【０００９】燃料ポンプ用モータの起動により、燃料は
燃料ポンプ７により給送され、燃料気化プレート８に含
浸され、予熱状態にある蓄熱板３２の装着部分に導かれ
る。そして、ここまで達した燃料は、蓄熱板３２が保有
している熱とフロープラグ１２の発熱部３３から供給さ
れている熱によって蒸発する。蓄熱板３２は以上のよう
な機能を有するから、極低温時の着火確率は向上される
ことになる。

【００１０】ある程度の燃料が給送された時点で、再度
エアーファン１１のスイッチをオンすると、空気は、エ
アーファン１１から空気導入路９に導入され、この空気
導入路９から空気孔１０を通って燃焼室６に向って流れ
る。このとき燃料気化プレート８から気化した燃料も燃
焼室６内に導かれる。この時点で、グロープラグ１２に
より着火される。この燃焼の初期段階において、蓄熱板
３２付近から蒸発した燃料は、グロープラグ１２の周囲
存在するので、極めて簡単に着火することになり、着火
性が向上する。しかも、空気孔１０からの空気流は、直
接グロープラク１２に当ることがないので、成長期の火
炎も空気により吹き飛ばされることなく確実に成長する
ことになり、失火する虞がなくなる。また、空気孔１０
から離れた位置にグロープラグ１２が存在することにな
るので、グロープラグ１２の先端で成長する初期火炎も
空気流の影響を受けることが少なく、さらに、グロープ
ラグ１２自体の冷却もないので、初期火炎は確実に成長
することになる。特にグロープラグ１２が燃焼室６の中
心軸線上に沿って設けられているので、火炎の成長を燃
焼室６の側壁が邪魔することはなく、円滑に燃焼が行な
われることになる。このようにして燃焼が開始される
と、グロープラグ１２への給電は停止され、通常の燃焼
が行なわれる。

【００１１】上述してした点から明らかなように、本実
施例では、グロープラグ１２は、燃焼室６の軸線に沿っ
たいわば横置き方式としているので、ケーシング３０の
上下方向の寸法は小さなものとなり、しかも前述したフ
ァンあるいはポンプの回転数を制御する制御装置も不要
であるため、装置全体の形状が小形化できることにな
る。さらに、蓄熱板３２の効果によってプラグ１２の発
熱部３３付近に混合気が比較的多く存在するようになる
から、極低温時の着火確率を向上させることができるよ
うになる。また、主として燃料の気化は、蓄熱板３２が
保有している熱に基づいて行われるから、プラグ１２の
発熱容量を小さくすることも可能であり、その消費電力
を節減することが可能となる。本発明は、上述した実施
例に限定されるものではなく、グロープラグ１２は、必
ずしも燃焼室６の中心軸線に沿って設ける必要はなく、
多少変位していてもよい。また、上記実施例は、エンジ
ン冷却水を加熱する場合を示したが、車室内に吹出す空
気を直接加熱する燃焼式ヒータにも適用することができ
ることはいうまでもない。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、グロー
プラグの燃料気化プレート貫通部分近傍に蓄熱部を有す
るので、特に極低温時の着火性が向上し、火炎の成長も
阻害されることがなく、複雑な制御装置を使用しなくて
も失火の虞がない。また、グロープラグは、燃焼室の軸
線に沿ったいわば横置きであるため、装置全体の形状も
小形化する。さらに、燃料気化が効率良く行われるため
に、グロープラグの消費電力を節減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る自動車用の燃焼式ヒータの
一実施例を示す要部断面図である。

【図２】図２はタイミングチャートである。

【図３】図３は、従来の自動車用の燃焼式ヒータの燃焼
装置を含む概略図である。

【図４】図４は同燃焼装置のヒータ部分を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

６…燃焼室 ８…燃料気化プレート ９…空気導入路 １０…空気孔、 １２…グロープラグ ３２…蓄熱板（蓄熱部） ３３…発熱部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】燃焼室の一端部に燃焼用燃料を気化させる
   燃料気化プレートを設け、当該燃料気化プレートの近傍
   にグロープラグを隣設し、前記燃焼室の前記一端部外周
   に空気導入路を設けるとともに前記燃焼室の外周に開設
   した空気孔より空気を燃焼室内に導入するようにしてな
   る自動車用の燃焼式ヒータにおいて、 前記グロープラグを燃焼室の軸線に沿う方向から前記燃
   料気化プレートを貫通して設け、前記グロープラグの前
   記燃料気化プレート貫通部分近傍に蓄熱部を設けたこと
   を特徴とする自動車用の燃焼式ヒータ。