JP3419961B2

JP3419961B2 - 燃焼式ヒータ

Info

Publication number: JP3419961B2
Application number: JP15687595A
Authority: JP
Inventors: 孝井上; 弘岡田
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 2003-06-23
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JPH08327059A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃焼式ヒ−タに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の室内暖房としては、エンジンの冷
却水を室内に設けた熱交換器に供給し熱交換器において
室内空気と熱交換する方法が一般的であるが、寒冷地等
において、エンジンの冷却水温度が十分上昇するまでの
補助ヒ−タとしてエンジンの燃料の一部を燃焼し、室内
空気を直接、あるいは室内に設けた熱交換器への循環水
を加熱する燃焼式ヒ−タが用いられている。

【０００３】図８は上記燃焼式ヒ−タの一例を示すもの
で、ハウジング９１内に燃焼が行われるバ−ナ９２が配
設され、ハウジング９１壁には排気口９１１が設けられ
ている。バ−ナ９２を囲むハウジング９１壁には循環水
流路９３１が形成されている。循環水流路９３１と、ウ
ォ−タ−ポンプ９３２と、車室内に設けられている熱交
換器９３３とは循環水配管９３４で互いに接続し、バ−
ナ９２で発生する燃焼熱を熱交換器９３３に運ぶ循環水
回路を形成している。熱交換器９３３に近接して熱交換
器９３３と熱交換した空気を車両の乗員に送るブロワ９
３５が設けられている。

【０００４】上記バ−ナ９２は火炎が形成される燃焼筒
９２１と、これに連通する混合筒９２２から構成されて
いる。混合筒９２２端部には供給される燃料を気化する
気化部材９４が設けてあり、気化部材９４の表面に燃料
供給管９５４の開口が接触している。燃料供給管９５４
は遮断弁９５３を介して燃料タンク９５１に設けた燃料
ポンプ９５２と配管９５５で接続している。気化部材９
４に近接してグロ−プラグ９７が設けられ、グロ−プラ
グ９７はこれに通電する電源９９と制御装置９８を介し
て接続している。混合筒９２２の周壁には気化した燃料
と混合する空気を混合筒９２２内に導入する空気導入孔
９２３が形成され、混合筒９２２と上記ハウジング９１
の間の空間は空気供給路となっている。空気供給路はハ
ウジング壁に設けた空気供給口９１２を介してエアポン
プ９６と接続している。上記遮断弁９５３、エアポンプ
９６、グロ−プラグ９７等はこれ等を制御する上記制御
装置９８と接続している。

【０００５】上記燃焼式ヒ−タの作動は、先ず、燃料ポ
ンプ９５２が作動して燃料が燃料タンク９５１から気化
部材９４に供給され、気化部材９４全体に燃料が拡が
る。電源９９がグロ−プラグ９７に通電しグロ−プラグ
９７が気化部材９４を加熱することにより気化部材９４
全体に拡がった燃料の気化が促進し、気化した燃料が混
合筒９２２内に拡散する。一方エアポンプ９６が作動し
て空気が混合筒９２２内に供給され、燃焼空気と燃料の
混合ガス（以下、単に混合ガスという）となる。通電さ
れているグロ−プラグ９７により混合ガスが着火し、混
合筒９２２から燃焼筒９２１に火炎が拡大する。

【０００６】上記燃焼式ヒ−タの停止時における作動
を、図９のフロ−チャ−トと、図１０（Ａ）、図１０
（Ｂ）のタイムチャ−トにより説明する。制御装置に燃
焼停止指令が入力する（図９ステップ４０１）と、燃焼
停止後のバ−ナ内の冷却等を行なう排気時間Ｔをカウン
トするタイマのカウントを制御装置が開始し（図９ステ
ップ４０２）、遮断弁を閉じて（図９ステップ４０３）
燃料の供給を停止する（図１０（Ａ））。同時にエアポ
ンプ能力を最大にして（図９ステップ４０４）最大供給
量の空気を供給し〔図１０（Ｂ）（図例では燃焼停止指
令が入力する直前も空気の供給量は最大であり、燃焼停
止指令が入力する前後で一定である）〕、バ−ナ内を冷
却する。上記タイマがＴをカウントする（図９ステップ
４０５）と、エアポンプを停止して（図９ステップ４０
６）空気の供給を停止し（図１０（Ｂ））、燃焼式ヒ−
タの作動が停止する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼停止後
の上記気化部材には気化していない燃料が残留する。こ
のため燃焼式ヒ−タの作動停止後、残留した燃料が気化
し排気ガス配管等から車両内等に滞留するエバポエミッ
ションが発生するという問題があった。図１０（Ｃ）は
エバポエミッションの発生量を示すもので、燃焼式ヒ−
タの作動停止後に多く発生しているのが確認できる。

【０００８】そこで、本発明は燃焼式ヒ−タの作動停止
後に発生するエバポエミッションを低減することのでき
る燃焼式ヒ−タを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１に示すように、本発
明の燃焼式ヒ−タの第１の構成では、加熱される流体が
流通する流体流路３１を設けたハウジング１内に、上記
流体を加熱するバ−ナ２と、該バ−ナ２で燃焼に供され
る燃料を気化する気化部材４１、４２と、該気化部材４
１、４２に燃料を供給する燃料供給手段５と、気化した
燃料と混合される空気を供給する空気供給手段６１を具
備し、更に燃焼停止後に上記気化部材４１、４２に残留
した燃料の気化を促進する残留燃料気化促進手段７と、
気化した燃料を強制排気する強制排気手段６と、燃焼停
止時における上記気化部材４１、４２に残留している燃
料を減少させる残留燃料減少手段８とを具備せしめる。
該残留燃料減少手段８を、上記燃料供給手段５が燃料の
供給を停止する直前の予め設定した燃料停止準備時間
中、上記燃料供給手段５が供給する燃料の供給量が上記
燃料停止準備時間前における燃料の供給量よりも減少す
るように上記燃料供給手段５を制御する燃料制御手段８
１と、上記燃料停止準備時間および燃料の供給が停止し
てから燃焼が停止するまでの時間中、空気供給手段６１
が供給する空気の供給量が上記燃料停止準備時間前にお
ける空気の供給量よりも減少するように上記空気供給手
段６１を制御する空気制御手段８２とで構成する（請求
項１）。

【００１０】本発明の燃焼式ヒ−タの第２の構成では、
上記残留燃料気化促進手段７を、上記気化部材４１、４
２を加熱する加熱手段７１と、上記バ−ナ２内の燃焼の
有無を検出する燃焼検出手段７２と、該燃焼検出手段７
２が燃焼が停止したことを検出すると上記加熱手段７１
を作動させる加熱制御手段７３とで構成し、上記強制排
気手段６を、上記空気供給手段６１と、燃焼停止後上記
空気供給手段６１を予め設定した供給量で空気を供給す
るように制御する排気制御手段６２とで構成する（請求
項２）。

【００１１】

【００１２】

【００１３】本発明の燃焼式ヒ−タの第３の構成では、
上記空気制御手段８２を、燃料供給手段５が燃料の供給
を停止してから燃焼が停止するまでの時間における空気
の供給量が一定となるように設定する（請求項３）。

【００１４】本発明の燃焼式ヒ−タの第４の構成では、
上記空気制御手段８２を、燃料供給手段５が燃料の供給
を停止してから燃焼が停止するまでの時間における空気
の供給量が単調減少するように設定する（請求項４）。

【００１５】

【作用】上記第１の構成の燃焼式ヒ−タにおいては、燃
焼停止時に気化部材４１、４２に残留し、気化していな
い燃料の気化を、残留燃料気化促進手段７が促進し、気
化した残留燃料を強制排気手段６が強制排気する。しか
してエバポエミッションの原因となる残留燃料の量が減
少し、これにより燃焼式ヒ−タの作動停止後におけるエ
バポエミッションの発生を低減できる。さらに、残留燃
料減少手段８は、燃料停止準備時間中、燃料制御手段８
１が、燃料供給手段５が供給する燃料の供給量が上記燃
料停止準備時間前における燃料の供給量よりも減少する
ように上記燃料供給手段５を制御し、空気制御手段８２
が、空気供給手段６１が供給する空気の供給量が上記燃
料停止準備時間前における空気の供給量よりも減少する
ように空気供給手段６１を制御する。これにより混合ガ
スにおいて適正な空気燃料比が保たれるとともに、気化
部材４１、４２に拡がる燃料の量が減少する。上記燃料
停止準備時間が経過すると燃料供給手段５は燃料の供給
を停止し、空気供給手段６１は引き続き空気を供給す
る。供給される空気と気化部材４１、４２に残留する少
量の燃料により極く弱い燃焼が短時間続いた後燃焼が停
止し、少量の気化していない燃料が気化部材４１、４２
に残留する。すなわち、燃焼停止時に気化部材４１、４
２に残留している燃料を減少させる。残留した少量の気
化していない燃料の気化を、残留燃料気化促進手段７が
促進し、エバポエミッションの原因となる残留燃料の量
が一層減少する。気化した残留燃料を、強制排気手段６
が強制排気する。これにより燃焼停止後におけるエバポ
エミッションの発生を一層低減できる。上記第２の構成
の燃焼式ヒ−タにおいては、燃焼の停止を燃焼検出手段
７２が検出すると、加熱制御手段７３が加熱手段７１を
作動させる。加熱手段７１は気化部材４１、４２を加熱
し、これにより燃焼停止時に気化部材４１、４２に残留
し、気化していない燃料の気化を促進する。排気制御手
段６２が空気供給手段６１を予め設定した供給量の空気
を供給するように制御する。気化した残留燃料が上記空
気により強制排気される。しかしてエバポエミッション
の原因となる残留燃料の量は減少する。これにより燃焼
停止後におけるエバポエミッションの発生を低減でき
る。

【００１６】

【００１７】上記第３の構成の燃焼式ヒ−タにおいて
は、燃料停止準備時間中、燃料制御手段８１が上記燃料
供給手段５が供給する燃料の供給量が上記燃料停止準備
時間前における燃料の供給量よりも減少するように燃料
供給手段５を制御し、空気制御手段８２が空気供給手段
６１が供給する空気の供給量が上記燃料停止準備時間前
における供給量よりも減少するように空気供給手段６１
を制御する。これにより混合ガスにおいて適正な空気燃
料比が保たれるとともに、気化部材４１、４２に拡がる
燃料の量が減少する。上記燃料停止準備時間が経過する
と燃料供給手段５は燃料の供給を停止し、空気供給手段
６１は引き続き一定の供給量で空気を供給する。供給さ
れる空気と気化部材４１、４２に残留する少量の燃料に
より極く弱い燃焼が短時間続いた後燃焼が停止し、少量
の燃料が気化部材４１、４２に残留する。残留した少量
の気化していない燃料の気化を、残留燃料気化促進手段
７が促進し、エバポエミッションの原因となる残留燃料
の量が一層減少する。気化した残留燃料を、強制排気手
段６が強制排気する。これにより燃焼停止後におけるエ
バポエミッションの発生を一層低減できる。

【００１８】上記第４の構成の燃焼式ヒ−タにおいて
は、燃料停止準備時間中、燃料制御手段８１が上記燃料
供給手段５が供給する燃料の供給量が上記燃料停止準備
時間前における燃料の供給量よりも減少するように燃料
供給手段５を制御し、空気制御手段８２が空気供給手段
６１が供給する空気の供給量が上記燃料停止準備時間前
における供給量よりも減少するように空気供給手段６１
を制御する。これにより混合ガスにおいて適正な空気燃
料比が保たれるとともに、気化部材４１、４２に拡がる
燃料の量が減少する。上記燃料停止準備時間が経過する
と燃料供給手段５は燃料の供給を停止し、空気供給手段
６１は引き続き空気を供給する。供給される空気と気化
部材４１、４２に残留する少量の燃料により極く弱い燃
焼が続くが、気化部材４１、４２に残留する燃料は上記
燃焼とともに減少するから気化部材４１、４２から気化
する燃料の量も減少する。空気制御手段８２の制御によ
り、空気供給手段６１が供給する空気の供給量は単調減
少するから適正な空気燃料比を保ちながら燃焼する。該
燃焼が短時間続いた後燃焼が停止し、少量の燃料が気化
部材４１、４２に残留する。残留した少量の気化してい
ない燃料の気化を、残留燃料気化促進手段７が促進し、
エバポエミッションの原因となる残留燃料の量がさらに
一層減少する。気化した残留燃料を、強制排気手段６が
強制排気する。これにより燃焼停止後におけるエバポエ
ミッションの発生を一層低減できる。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）本発明の燃焼式ヒ−タを図１に示す。ハウ
ジング１内にバ−ナ２が配設してあり、バ−ナ２は両端
が開口した円筒形の燃焼筒２１と、該燃焼筒２１と穴の
開いた仕切板２８を介して接続する混合筒２２で構成し
てある。上記混合筒２２は上記ハウジング１に嵌入して
ある。燃焼筒２１を囲むようにハウジング１壁内には流
体流路たる循環水流路３１が形成してあり、ハウジング
１外壁の一端には循環水流路３１の流入口３２が設けて
あり、流入口３２はウォ−タ−ポンプ３３と接続してあ
る。ハウジング１外壁の他端には循環水流路３１の流出
口３５が設けてあり、流出口３５は車室内に設けた熱交
換器３４と接続してある。熱交換器３４とウォ−タ−ポ
ンプ３３とは接続してある。循環水流路３１を流れる流
体たる循環水は、燃焼筒２１から噴き出す高温ガスの熱
により加熱し、ウォ−タ−ポンプ３３の作動により熱交
換器３４に運ばれるようにしてある。熱交換器３４に近
接して熱交換器３４で熱交換する空気を乗員側に送るブ
ロワ３６が設けてある。

【００２０】上記混合筒２２は内外二重筒で構成してあ
り、内筒２４は燃焼筒２１側の端面が天板２５で閉鎖し
てあり、他方側の端面が開口してある。内筒２４の周壁
には空気を外筒２３と内筒２４の間の空間（以下、混合
筒内という）に導入するスリット形状の燃焼空気導入孔
２７が対称な位置に６個所形成してある。内筒２４の上
記他方の開口端面と連通してハウジング１壁に空気供給
路１２が形成してある。ハウジング１の下部には空気供
給路１２と連通する空気供給口１３が設けてある。空気
供給口１３は空気供給手段たるエアポンプ６１と接続し
てある。エアポンプ６１は排気制御手段６２、空気制御
手段８２を構成する制御装置Ｓと結線してある。

【００２１】上記空気供給路１２に面してハウジング１
壁に燃焼で輻射する炎光を検出する、燃焼検出手段たる
フレ−ムセンサ７２が貫通してあり、その検出面は内筒
２４の天板２５に対向してある。天板２５には燃焼筒２
１からの炎光をフレ−ムセンサ７２の検出面に導入する
細孔２６が複数形成してある。上記フレ−ムセンサ７２
は加熱制御手段７３を構成する制御装置Ｓと結線してあ
り、火炎の有無を示す二値検出信号を加熱制御手段７３
に出力し、加熱制御手段７３から給電を受けるようにし
てある。

【００２２】混合筒２２を構成する外筒２３とハウジン
グ１とを貫通して加熱手段たる棒状のグロ−プラグ７１
が設けてあり、その先端部は外筒２２内部に達してい
る。グロ−プラグ７１は、これに通電する電源Ｂと加熱
制御手段７３を構成する制御装置Ｓを介して結線してあ
る。グロ−プラグ７１の周囲にはグロ−プラグ７１に近
接して板状のセラミック繊維を円筒状に成形した第１の
気化部材４１が配設してある。上記第１の気化部材４１
と同一の材質で円筒状に成形した第２の気化部材４２が
上記外筒２３の内周に接合してある。上記第１の気化部
材４１の外筒２３側は第１の気化部材４２と連続するよ
うにしてある。第１の気化部材４１に燃料供給手段５を
構成する燃料供給管５４の一端の開口が接触してあり、
燃料供給管５４の他端は遮断弁５３を介して燃料タンク
５１に設けた燃料ポンプ５２と配管５５で接続してあ
り、これらが燃料供給手段５を構成している。遮断弁５
３と燃料ポンプ５２とは制御装置Ｓを構成する燃料制御
手段８１と結線してある。

【００２３】上記燃焼式ヒ−タの作動は、先ず、燃料ポ
ンプ５２が作動して燃料が燃料タンク５１から第１の気
化部材４１に供給され、第１の気化部材４１から更に第
２の気化部材４２に燃料が拡がる。電源Ｂから制御装置
Ｓを介してグロ−プラグ７１に通電しグロ−プラグ７１
が気化部材４１、４２を加熱する。これにより気化部材
４１、４２全体に拡がった燃料の気化が促進し、気化し
た燃料が混合筒２２内に拡散する。一方、エアポンプ６
１が作動して、空気が空気供給口１３から空気供給路１
２を経て空気導入口２７から混合筒内に供給され、空気
と上記燃料の混合ガスとなる。混合ガスにグロ−プラグ
７２が着火し、燃焼が開始する。着火後は火炎からの輻
射熱で第２の気化部材４２が昇温して燃料の気化がさら
に促進し、燃焼は安定する。

【００２４】上記燃焼式ヒ−タの停止時における作動
を、図２のフロ−チャ−トと図３（Ａ）、図３（Ｂ）、
図３（Ｃ）のタイムチャ−トにより説明する。燃焼停止
指令が制御装置Ｓに入力する（図２ステップ１０１）と
排気制御手段６２が燃焼停止から、気化した燃料の強制
排気終了までの時間Ｔp （本実施例では１８０秒に設定
した）をカウントするタイマｐのカウントを開始し（図
２ステップ１０２）、遮断弁を閉じて（図２ステップ１
０３）、燃料の供給を停止する（図３（Ａ））。同時に
排気制御手段６２がエアポンプ能力を最大にして（図２
ステップ１０４）予め設定した供給量たる最大供給量の
空気を供給する（図３（Ｂ）（図例では燃焼停止指令が
入力する直前のエアポンプ能力も最大であり、燃焼停止
指令が入力する前後で一定である））。

【００２５】燃料の供給停止後に気化部材４１、４２に
残留した燃料により燃焼が暫く継続した後、供給される
空気により吹き消える。フレ−ムセンサ７２が燃焼の停
止を検出する（図２ステップ１０５）と加熱制御手段７
３がグロ−プラグ７１に通電し（図２ステップ１０６、
図３（Ｃ））、グロ−プラグ７１の通電時間Ｔ１（本実
施例では４０秒に設定した）をカウントするタイマ１の
カウントを開始する（図２ステップ１０７）。グロ−プ
ラグ７１が気化部材４１、４２を加熱して燃焼停止後に
気化部材４１、４２に残留した燃料の気化が促進する。
気化した燃料をエアポンプ６１が予め設定した供給量た
る最大供給量の空気とともに排気口から強制排気する。
上記タイマ１が上記Ｔ１をカウントする（図２ステップ
１０８）と、加熱制御手段７３がグロ−プラグ７１の通
電を停止する（図３（Ｃ））。上記タイマｐがＴp をカ
ウントする（図２ステップ１１０）と、排気制御手段６
２がエアポンプ６１を停止して（図２ステップ１１
１）、空気の供給を停止し（図３（Ｂ））燃焼式ヒ−タ
は停止する。燃焼停止指令が入力後に供給される空気は
バ−ナ２を冷却する役割も果たし、空気の供給が停止し
た時点で常温近くまでバ−ナ２の温度は低下する。

【００２６】図３（Ｄ）は上記燃焼式ヒ−タにおけるエ
バポエミッションの発生量を示すもので、既に示した従
来の燃焼式ヒ−タに比べてエバポエミッション発生量の
低減効果が顕著に認められる。また、フレ−ムセンサ７
２が燃焼の停止を検出してからグロ−プラグ７１に通電
するのでグロ−プラグ７１の温度が過昇するのを防止す
ることができる。

【００２７】（実施例２）本発明の別の燃焼式ヒ−タを
説明する。実施例１記載の燃焼式ヒ−タとの相違点は燃
焼式ヒ−タの停止時における制御シ−ケンスのみである
から停止時における作動のみ図４のフロ−チャ−トと図
５（Ａ）、図５（Ｂ）のタイムチャ−トにより説明す
る。

【００２８】燃焼停止指令が制御装置Ｓに入力する（図
４ステップ２０１）と燃料制御手段８１が燃料停止準備
時間Ｔ2 （本実施例では１０秒に設定した）をカウント
するタイマ２のカウントを開始し（図４ステップ２０
２）、燃料ポンプ５２が供給する燃料の供給量を燃料停
止準備時間前たる燃焼停止指令が入力する前の燃料の供
給量（図例では燃料供給量は最大である）からＱf （本
実施例では燃焼停止指令が入力する前の燃料の供給量の
３０％にした）に減少し、空気制御手段８２がエアポン
プ６１が供給する空気の供給量を燃焼停止指令が入力す
る前の空気の供給量（図例では空気供給量は最大であ
る）からＱa （本実施例では燃焼停止指令が入力する前
の空気の供給量の３０％にした）に減少する（図４ステ
ップ２０３）。これにより適正な空気燃料比を保ちなが
ら燃焼が弱まり、気化部材４１，４２に拡がる燃料の量
が減少する。上記タイマ２がＴ2 をカウントする（図４
ステップ２０４）と、燃料制御手段８１が遮断弁を閉じ
て（図４ステップ２０５）、燃料の供給を停止する（図
５（Ａ））。空気制御手段８２が上記燃料の供給が停止
してから強制排気が開始されるまでの時間Ｔ3 （本実施
例では６０秒に設定した）をカウントするタイマ３のカ
ウントを開始し、排気制御手段６２が燃料の供給停止か
ら、気化した燃料の強制排気終了までの時間Ｔp （本実
施例では１８０秒に設定した）をカウントするタイマｐ
のカウントを開始する（図４ステップ２０６）。

【００２９】燃料の供給停止後も気化部材４１、４２に
残留した燃料により弱い燃焼が暫く継続した後、極く少
量の燃料が気化部材４１、４２に残留した状態で吹き消
える。Ｔ3 が経過する前（図４ステップ２０７）にフレ
−ムセンサ７２が燃焼の停止を検出する（図４ステップ
２０８）と加熱制御手段７３がグロ−プラグ７１に通電
し（図４ステップ２０９、図５（Ｃ））、上記グロ−プ
ラグ７１の通電時間Ｔ1 （本実施例では３０秒に設定し
た）をカウントするタイマ１のカウントを開始する（図
２ステップ２１０）。グロ−プラグ７１が気化部材４
１、４２を加熱して燃焼停止後に気化部材４１、４２に
残留した燃料の気化が促進する。Ｔ3 が経過する（図４
ステップ２１１）と排気制御手段６２がエアポンプ能力
を最大にして（図４ステップ２１２）予め設定した供給
量たる最大供給量の空気を供給する（図５（Ｂ））気化
した燃料を予め設定した供給量たる最大供給量の空気と
ともに排気口１１から強制排気する。上記タイマ１がＴ
１をカウントする（図４ステップ２１３）と、加熱制御
手段７３がグロ−プラグ７１の通電を停止する（図５
（Ｃ））。タイマｐがＴｐをカウントする（図４ステ
ップ２１５）と、排気制御手段６２がエアポンプ６１を
停止して（図４ステップ２１６）、空気の供給を停止し
（図３（Ｂ））、燃焼式ヒ−タは停止する。燃焼停止指
令が入力後に供給される空気はバ−ナを冷却する役割も
果たし、空気の供給が停止した時点で常温近くまでバ−
ナの温度は低下する。

【００３０】なお、気化部材４１、４２に残留した燃料
による燃焼がＴ3 経過後も続いている場合には、Ｔ3 経
過後、排気制御手段６２がエアポンプ能力を最大にして
（図４ステップ２１７）最大供給量の空気を供給する
（図５（Ｂ））。気化部材４１、４２に残留した燃料に
より極く弱い燃焼が暫く継続し、最大の供給量の空気に
より吹き消える。フレ−ムセンサ７２が燃焼の停止を検
出する（図４ステップ２１８）と加熱制御手段７３がグ
ロ−プラグ７１に通電し（図４ステップ２１９）、上記
グロ−プラグ７１の通電時間をカウントするタイマ１の
カウントを開始する（図４ステップ２２０）。グロ−プ
ラグ７１が気化部材４１、４２を加熱して気化部材に残
留した燃料の気化が促進する。気化した燃料を上記最大
供給量の空気とともに排気口１１から強制排気する。ス
テップ２１３以後は上記の通りである。

【００３１】図５（Ｄ）は上記燃焼式ヒ−タにおけるエ
バポエミッション発生量を示すもので、従来の燃焼式ヒ
−タに比べてエバポエミッション発生量低減効果が顕著
に認められる。燃料停止準備時間に燃焼を弱くし気化部
材４１、４２に拡がる燃料の量を減少することにより、
さらに燃焼停止時における気化部材４１、４２に残留す
る燃料の量が減少するから、グロ−プラグ７１の通電時
間を短縮することができる。しかも燃料停止準備時間に
燃料の供給量とともに空気の供給量も減少して適正な空
気燃料比を保っているから排気エミッションの悪化を防
止している。

【００３２】（実施例３）本発明の更に別の実施例を説
明する。実施例２記載の燃焼式ヒ−タとの相違点は燃焼
式ヒ−タの停止時における制御装置Ｓの制御シ−ケンス
のみであるから停止時における作動のみ図６のフロ−チ
ャ−トと図７（Ａ）、図７（Ｂ）のタイムチャ−トによ
り説明する。

【００３３】燃焼停止指令が入力する（図６ステップ３
０１）と燃料制御手段８１が燃料停止準備時間Ｔ2 （本
実施例では１０秒に設定した）をカウントするタイマ２
のカウントを開始（図６ステップ３０２）し、燃料ポン
プ５２が供給する燃料の供給量を燃焼停止指令が入力す
る前の燃料の供給量からＱf （本実施例では燃焼停止指
令が入力する前の燃料の供給量の３０％にした）に減少
し、空気制御手段８２がエアポンプ６１の供給する空気
の供給量を燃焼停止指令が入力する前の空気の供給量か
らＱa （本実施例では燃焼停止指令が入力する前の空気
の供給量の３０％にした）に減少して供給する（図６ス
テップ３０３）。これにより適正な空気燃料比を保ちな
がら燃焼が弱まり、気化部材４１、４２に拡がる燃料の
量が減少する。上記タイマ２がＴ2 をカウントする（図
６ステップ３０４）と、燃料制御手段が遮断弁を閉鎖し
て（図７ステップ３０５）、燃料の供給を停止する（図
７（Ａ））。

【００３４】本燃焼式ヒ−タでは空気制御手段８２が燃
料の供給が停止してから燃焼が停止するまでの時間にお
ける空気の供給量が単調減少するように設定してある。
燃料の供給停止からの時間を前半時間Ｔ4 （本実施例で
は２５秒とした）と後半時間Ｔ5 （本実施例では３５秒
とした）に分けＴ4 の間は空気の供給量をＱa とし、Ｔ
5 の間は空気の供給量を一定の傾きで減少するようにし
た。燃料の供給が停止するとエアポンプ６１は引き続き
Ｑa の供給量の空気を供給する。空気制御手段８２が上
記Ｔ4 をカウントするタイマ４のカウントを開始し、排
気制御手段６２が燃料供給停止から気化した燃料の強制
排気終了までの時間Ｔp （本実施例では１８０秒に設定
した）をカウントするタイマｐのカウントを開始する
（図６ステップ３０６）。燃料の供給停止後も気化部材
４１、４２に残留した少量の燃料により極く弱い燃焼が
暫く続くが次第に気化する燃料の量が減少する。Ｔ4 を
経過する（図６ステップ３０７）と空気制御手段８２
は、エアポンプ６１をＴ4 経過後の時間をｔとして
（１）式にしたがう供給量の空気を供給するように制御
し（図６ステップ３０８）、Ｔ5 をカウントするタイマ
５のカウントを開始する。Ｑ＝Ｑa −（Ｑa ／Ｔ）×ｔ（１）気化する燃料が減少するとともに供給する燃料の供給量
も減少するから燃料停止後においても適正な空気燃料比
を保ちながら燃焼が弱まり、気化部材に残留する燃料が
減少する。そして極く少量の燃料が気化部材４１、４２
に残留した状態で吹き消える。

【００３５】Ｔ5 が経過する前（図６ステップ３１０）
にフレ−ムセンサ７２が燃焼の停止を検出する（図６ス
テップ３１１）と加熱制御手段７３がグロ−プラグ７１
に通電し（図６ステップ３１２、図７（Ｃ））、上記グ
ロ−プラグの通電時間Ｔ１（本実施例では２５秒に設定
した）をカウントするタイマ１のカウントを開始する
（図６ステップ３１３）。グロ−プラグ７１が気化部材
４１、４２を加熱して気化部材４１、４２に残留してい
る燃料の気化が促進する。Ｔ5 が経過する（図６ステッ
プ３１４）と排気制御手段６２がエアポンプ能力を最大
にして（図６ステップ３１５）最大供給量の空気を供給
し（図７（Ｂ））、気化した燃料をエアポンプ６１が予
め設定した供給量たる最大供給量の空気とともに排気口
１１から強制排気する。上記タイマ１がＴ１をカウント
する（図６ステップ３１６）と、加熱制御手段７３がグ
ロ−プラグ７１の通電を停止する（図６ステップ３１
７、図７（Ｃ））。タイマｐがＴｐをカウントする（図
６ステップ３１８）と、エアポンプ６１を停止して（図
６ステップ３１９）、空気の供給を停止し（図７
（Ｂ））燃焼式ヒ−タは停止する。燃焼停止指令が入力
後に供給される空気はバ−ナ２を冷却する役割も果た
し、空気の供給が停止した時点で常温近くまでバ−ナ２
の温度は低下する。

【００３６】なお、気化部材４１、４２に残留した燃料
による燃焼が、Ｔ5 経過後もなお燃焼が続いている場合
には、Ｔ5 経過後、空気制御手段８２がエアポンプ能力
を最大にして（図６ステップ３２０）最大供給量の空気
を供給する。気化部材４１、４２に残留した燃料により
燃焼が暫く継続し、最大の供給量の空気により吹き消え
る。フレ−ムセンサ７２が燃焼の停止を検出する（図６
ステップ３２１）と加熱制御手段７３がグロ−プラグに
通電し（図６ステップ３２２）、グロ−プラグ７１の通
電時間をカウントするタイマ１のカウントを開始する
（図６ステップ３２３）。グロ−プラグ７１が気化部材
４１、４２を加熱して気化部材４１、４２に残留してい
る燃料の気化が促進する。気化した燃料を上記最大供給
量の空気とともに排気口１１から強制排気する。ステッ
プ３１６以後は上記の通りである。

【００３７】図７（Ｄ）は上記燃焼式ヒ−タにおけるエ
バポエミッション発生量を示すもので、従来の燃焼式ヒ
−タに比べてエバポエミッション発生量低減効果が顕著
に認められる。さらに燃料停止準備時間に燃焼を弱くす
るとともに燃料停止準備時間経過後も供給される空気の
供給量を単調減少して適正な空気燃料比を保つことによ
り気化部材４１、４２に残留した燃料を燃焼により効率
よく減少させることができるので燃焼停止時における気
化部材に残留している燃料を極く少量にすることができ
る。このためグロ−プラグ７１の通電時間を短縮するこ
とができる。しかも燃焼が停止するまで適正な空気燃料
比を保っているから排気エミッションの悪化を防止して
いる。

【００３８】なお、上記各実施例では、燃焼検出手段と
してフレ−ムセンサを用いたが測温抵抗体をバ−ナ内に
配設してバ−ナ内の温度を測定し、温度の高低から燃焼
の有無を検出するようにしてもよい。

【００３９】上記各実施例では加熱手段としてグロ−プ
ラグを用いたが、グロ−プラグと別に加熱手段を設けて
もよい。

【００４０】上記各実施例では空気供給手段がタイマで
カウントする所定の時間が経過した時点から空気の供給
量を最大にして強制排気を開始したが、フレ−ムセンサ
が燃焼の停止を検出する時点から開始するようにしても
よい。

【００４１】

【発明の効果】以上のごとく、本発明の燃焼式ヒ−タに
よれば燃焼式ヒ−タの作動停止後におけるエバポエミッ
ションの発生を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼式ヒ−タの全体図である。

【図２】本発明の燃焼式ヒ−タの作動を示すフロ−チャ
−トである。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の燃焼式ヒ−
タの作動を示すタイムチャ−トであり、（Ｄ）は上記燃
焼式ヒ−タの効果を示すタイムチャ−トである。

【図４】本発明の別の燃焼式ヒ−タの作動を示すフロ−
チャ−トである。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の別の燃焼式
ヒ−タの作動を示すタイムチャ−トであり、（Ｄ）は上
記燃焼式ヒ−タの効果を示すタイムチャ−トである。

【図６】本発明の更に別の燃焼式ヒ−タの作動を示すフ
ロ−チャ−トである。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の更に別の燃
焼式ヒ−タの作動を示すタイムチャ−トであり、（Ｄ）
は上記燃焼式ヒ−タの効果を示すタイムチャ−トであ
る。

【図８】従来の燃焼式ヒ−タの全体図である。

【図９】従来の燃焼式ヒ−タの作動を示すフロ−チャ−
トである。

【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は従来の燃焼式ヒ−タの作動
を示すタイムチャ−トであり、（Ｃ）は上記燃焼式ヒ−
タの問題点を示すタイムチャ−トである。

【符号の説明】

１ハウジング２バ−ナ３循環水流路（流体流路）４１第１の気化部材（気化部材）４２第２の気化部材（気化部材）５燃料供給手段６強制排気手段６１エアポンプ（空気供給手段）６２排気制御手段７残留燃料気化促進手段７１グロ−プラグ（加熱手段）７２フレ−ムセンサ（燃焼検出手段）７３加熱制御手段８残留燃料減少手段８１燃料制御手段８２空気制御手段Ｓ制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開平３−71251（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/20 F23D 11/44 F23N 5/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱される流体が流通する流体流路を設
けたハウジング内に、上記流体を加熱するバ−ナと、該
バ−ナで燃焼に供される燃料を気化する気化部材と、該
気化部材に燃料を供給する燃料供給手段と、気化した燃
料と混合される空気を供給する空気供給手段とを具備す
る燃焼式ヒ−タにおいて、燃焼停止後に上記気化部材に
残留した燃料の気化を促進する残留燃料気化促進手段
と、気化した燃料を強制排気する強制排気手段と、燃焼
停止時における上記気化部材に残留している燃料を減少
させる残留燃料減少手段とを設け、該残留燃料減少手段
を、上記燃料供給手段が燃料の供給を停止する直前の予
め設定した燃料停止準備時間中、燃料供給手段が供給す
る燃料の供給量が上記燃料停止準備時間前における燃料
の供給量よりも減少するように上記燃料供給手段を制御
する燃料制御手段と、上記燃料停止準備時間および燃料
の供給が停止してから燃焼が停止するまでの時間中、空
気供給手段が供給する空気の供給量が上記燃料停止準備
時間前における空気の供給量よりも減少するように上記
空気供給手段を制御する空気制御手段とで構成したこと
を特徴とする燃焼式ヒ−タ。
【請求項２】請求項１記載の燃焼式ヒ−タにおいて、
上記残留燃料気化促進手段を、上記気化部材を加熱する
加熱手段と、上記バ−ナ内の燃焼の有無を検出する燃焼
検出手段と、該燃焼検出手段が燃焼が停止したことを検
出すると上記加熱手段を作動させる加熱制御手段とで構
成し、上記強制排気手段を、上記空気供給手段と、燃焼
停止後上記空気供給手段を予め設定した供給量で空気を
供給するように制御する排気制御手段とで構成した燃焼
式ヒ−タ。
【請求項３】請求項１または２いずれか記載の燃焼式
ヒ−タにおいて、上記空気制御手段を、燃料供給手段が
燃料の供給を停止してから燃焼が停止するまでの時間に
おける空気の供給量が一定となるように設定した燃焼式
ヒ−タ。
【請求項４】請求項１または２いずれか記載の燃焼式
ヒ−タにおいて、上記空気制御手段を、燃料供給手段が
燃料の供給を停止してから燃焼が停止するまでの時間に
おける空気の供給量が単調減少するように設定した燃焼
式ヒ−タ。