(57)【要約】【課題】ウィック全体に燃料が行き渡る移動時間を早くすると共に、ウィック自身の昇温時間を早くすることにより、燃焼式ヒータの立ち上げを早くする。【解決手段】本発明の燃焼式ヒータは、燃料をウィック１０全面に分配させるための燃料分配手段１１をウィックの手前に設けている。燃料分配手段は、燃料分配溝１５と多数の孔が穿設された燃料分散板１６とよりなる。燃料は燃料分配手段によりすばやくウィック全面に行き渡るようになる。更に本発明では、ウィックの昇温時間を早くするために、着火用グロープラグ１４ａの外にウィック昇温用グロープラグ１４ｂを設けたり、ウィックを加熱する面状加熱装置１８をウィックに接触して設ける等の手段を採用している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、該燃焼室へ燃焼用空気を供給する空気供給機構と、該燃焼室へ燃料を供給する燃料供給機構と、燃焼排ガスと熱交換用流体とが熱交換する熱交換部とを備えている燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータが、前記燃焼室内に配置されたウィックと、燃料が前記ウィックに達する手前に配置して、前記燃料供給機構からの燃料を前記ウィック全面に分配させるための燃料分配手段と、を有していることを特徴とする燃焼式ヒータ。
【請求項２】
前記燃料分配手段が、前記燃焼室内の前記ウィックを保持するケーシングの底部に中心部から放射状に削成された多数の燃料分配溝と、多数の孔が穿設された平板状の燃料分散板とからなることを特徴とする請求項１に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項３】
燃焼室と、該燃焼室へ燃焼用空気を供給する空気供給機構と、該燃焼室へ燃料を供給する燃料供給機構と、燃焼排ガスと熱交換用流体とが熱交換する熱交換部とを備えている燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータが、前記燃焼室内に配置されたウィックと、前記燃焼室内に配置された複数のグロープラグと、とを有していて、前記グロープラグのうちの１本或いは複数本を前記ウィックに接触させて配置すると共に、前記残余のグロープラグを前記ウィックの前面近傍に配置したことを特徴とする燃焼式ヒータ。
【請求項４】
前記グロープラグを覆う形の伝熱部材で、その一部が前記ウィックと接触している伝熱部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項５】
前記伝熱部材が金網であることを特徴とする請求項４に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項６】
前記伝熱部材が伝熱コイルであることを特徴とする請求項４に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項７】
前記燃料分配手段を更に備えたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項８】
燃焼室と、該燃焼室へ燃焼用空気を供給する空気供給機構と、該燃焼室へ燃料を供給する燃料供給機構と、燃焼排ガスと熱交換用流体とが熱交換する熱交換部とを備えている燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータが、前記燃焼室内に配置されたウィック及びグロープラグと、前記ウィック中に又は前記ウィック前面に設置される面状加熱装置と、を有していることを特徴とする燃焼式ヒータ。
【請求項９】
前記燃料分配手段を更に備えたことを特徴とする請求項８に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項１０】
前記ウィックが燃焼室内に円筒状に配置され、燃料が前記ウィックに周側面方向から供給されることを特徴とする請求項１，３〜９のいずれか一項に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項１１】
燃焼室と、該燃焼室へ燃焼用空気を供給する空気供給機構と、該燃焼室へ燃料を供給する燃料供給機構と、燃焼排ガスと熱交換用流体とが熱交換する熱交換部とを備えている燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータが、前記燃焼室の底面に当接してウィックが配置されると共に、前記燃焼室の底面に設けられた燃料供給孔を囲むように、前記燃焼室の底面にリング状溝が設けられていることを特徴とする燃焼式ヒータ。
【請求項１２】
前記燃焼室の底面に前記リング状溝が、同心状に複数設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の燃焼式ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の内部を暖房するための車両用燃焼式ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に車両の内部を暖房するのに使用される車両用燃焼式ヒータは、モータ駆動のブロワによって燃焼室内に空気を導入すると共に、燃料ポンプによって燃焼室内に燃料を供給し、その燃焼室内で空気と燃料とを混合して混合気とし、その混合気をグロープラグで着火して燃焼させ、その燃焼した熱で流動する空気又は水を加熱し、その加熱された空気又は水によって車両の室内を暖めている。
【０００３】
このような車両用燃焼式ヒータとして、実開平６−１６１１２号公報に示された車両ヒータ用熱交換器が、従来より公知である。図１５に示すように、この車両ヒータ用熱交換器１（燃焼式ヒータ）は、その内部に燃焼用空気を送る空気室２と混合気を燃焼するための燃焼室３とを有し、その空気室２内にモータ４とそのモータによって回転させられる燃焼空気用ブロワ５とを備えている。モータ４の駆動によってブロワ５が作動して空気通路２−１を通って燃焼室３内へ空気が導入される。熱交換器１の外壁には燃焼室３内に先端が突出するグロープラグ６が取付けられ、かつ外壁の内側に熱交換用の流体が通過する流体通路７が設けられている。この熱交換器１とは別に燃料ポンプ８が設けられ、燃料ポンプ８から燃焼室３に至る燃料配管９が設けられている。燃焼室３の底部１２には、燃料配管９の先端に接続する形で平面状のウィック１０が設けられている。燃料ポンプ８により送られてきた燃料は、ウィック１０によって拡散し、送風されてきた燃焼用空気と混合して混合気となり、この混合気が、グロープラグ６によって点火され燃焼する。
【０００４】
この従来の車両ヒータ用熱交換器１では、燃料配管９が平面状ウィック１０の中心部に位置しており、燃料はウィックの中心部から供給される。この方法であると、図１６に模式的に示されるように燃料が中心部よりウィック１０に染み込み、徐々に周囲に行き渡るようになるので、燃料がウィック全体から気化するのに時間を要し、車両ヒータ用熱交換器の立ち上げが遅くなる。またこの従来の車両ヒータ用熱交換器では、定常燃焼中においても、ウィック中の燃料分布が中央部で濃く、端にいくほど薄くなり、燃料蒸気のムラが発生する。また燃料供給量が多い時には、ウィックを突き抜けて燃料が飛び散ることがある。
【０００５】
更にこの従来の車両ヒータ用熱交換器１では、平面状ウィック１０の近傍に１本のグロープラグ６が設置されているだけである。このグロープラグの輻射エネルギによりウィックを昇温し、燃料気化して着火している。しかもこのグロープラグ６は、燃焼排ガス路を貫通して燃焼室３内に挿入されている。このグロープラグの配置構成では、グロープラグの輻射エネルギの半分がロスとなり、燃料がウィックから気化するのに時間を要し、車両ヒータ用熱交換器の立ち上げが遅くなる。
【０００６】
上述の従来の車両用燃焼式ヒータは、燃焼室を縦に配置したものであるが、燃焼室を横に配置したものも、例えば特開平７−２１５０４３号公報等により従来公知である。この燃焼室３を横に配置した従来の車両用燃焼式ヒータ１（図１７を参照）では、燃料配管９から気化プレートであるウィック１０に供給される燃料は毛細管現象によりウィック全体に拡散するが、気化しきれない燃料が重力によって次第にウィック１０の下部に降下する。このため、ウィックの下部で燃料濃度が高くなって燃料溜まりを生じ、甚だしい場合は、溜まった燃料が燃焼筒の燃焼室内に流れ出すことがある。燃料溜まりを生じると、溜まった燃料がヒータ消化後に漸次ウィックに浸透拡散し蒸発して、未燃燃料のままで排出される恐れがある。また、燃焼室内へ燃料が流れ出すと、燃焼時の空燃比がリッチとなって排気エミッションが悪化するという問題を生じる。
【０００７】
このような問題を解決するために、特開平７−２１５０４３号公報に記載の燃焼式ヒータ１では、図１７に示されるように、ウィック１０の外周縁の最下位置において、ウィック１０を燃焼室内に延出して設けるようにしている。これにより、ウィックに浸透して気化しきれない燃料が重力により下降してウィック１０の最下位置に集まっても、ウィックの延出部１０ａが燃焼室３の火炎より常に輻射熱を受けて加熱されているから、その熱が最下位置に凝集された燃料に伝達されてこれを加熱しその気化を促進し、燃料溜まりの発生を防止し、未燃燃料の排出や排気エミッションの悪化を回避したものである。
【０００８】
しかしながら、上記従来の燃焼式ヒータにおいても、ウィック１０の最下位置、即ち燃焼室下部に溜まった燃料の気化を促進しているため、燃焼室３の上部と下部とで燃焼空気との混合が均一にならず、下部において気化燃料がリッチになるため、燃焼室下部では完全燃焼が行われずにすすが発生したり、その排気エミッションが悪化するという問題がある。また重力の影響で燃料がウィック全体に拡がらず、下部側に多く流れるため、燃料がウィックから気化するのに時間を要し、燃焼式ヒータの立ち上げが悪いという問題もある。
【特許文献１】実開平６−１６１１２号公報
【特許文献２】特開平７−２１５０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、ウィック全体に燃料が行き渡る移動時間を早くすると共に、ウィック自身の昇温時間を早くすることにより、燃焼式ヒータの立ち上げを早くすることである。本発明の更なる目的は、ウィックの最下位置での燃料溜まりの発生を防止すると共に、燃焼室全体での気化燃料と燃焼空気との混合比を均一にして、排気エミッションの改善を計ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された燃焼式ヒータを提供する。請求項１に記載の燃焼式ヒータは、供給された燃料をウィック全面に分散させる燃料分配手段を設けたもので、燃料供給開始後、ただちにウィック全面に燃料が行き渡り、着火後すばやくウィック全面から燃焼が始まり、燃焼式ヒータの立ち上げが早まる。請求項２の燃焼式ヒータは、燃料分配手段として、燃料分配溝と燃料分散板とを組み合わせたものであり、これにより燃料供給量が多い場合においても、多孔の燃料分散板により燃料がウィックを突き抜け、飛び散るのが防止される。
【００１１】
請求項３の燃焼式ヒータは、着火用のグロープラグをウィック前面近傍に配置し、ウィック昇温用のグロープラグをウィックに接触して配置したものであり、グロープラグのエネルギを有効にウィック昇温に利用でき、ウィック全体がすばやく加熱され、ウィック全面の燃焼に早く達する。請求項４の燃焼式ヒータは、グロープラグを覆う形で伝熱部材を設けたもので、グロープラグのエネルギを一層有効にウィック昇温に利用できる。
【００１２】
請求項５及び６の燃焼式ヒータは、伝熱部材としてそれぞれ金網及び伝熱コイルに具体化したものであり、作用効果は請求項４のものと実質的に同じである。金網及び伝熱コイルの場合はウィックの実質的な表面積が減らずに燃焼状態を良好に維持できる。請求項７の燃焼式ヒータは、ウィック昇温用のグロープラグに加えて、更に燃料分配手段を付加したものであり、燃焼式ヒータの立ち上げ特性が更に改善される。
【００１３】
請求項８の燃焼式ヒータは、ウィックを加熱するための面状加熱装置をウィックに接触して設けたもので、ウィック全体が効率よく加熱され、すばやくウィック全面より燃料が気化して、ウィック全面で燃焼が始まる。請求項９の燃焼式ヒータは、面状加熱装置に加えて、燃料分配手段を付加したものであり、ウィック全面からの燃料の気化が更に促進される。請求項１０の燃焼式ヒータは、ウィックを円筒状に配置したものであり、この場合においても、ウィックを平面状に配置した場合と同様に、燃料分配手段や、昇温用グロープラグや、伝熱部材や面状加熱装置等を適宜設けることにより、燃焼式ヒータの立ち上げをすばやく行えるものである。
【００１４】
請求項１１の燃焼式ヒータは、燃焼室の底面に当接してウィックを配置すると共に、燃焼室底面に設けられた燃料供給孔を囲むように、燃焼室の底面にリング状溝を設けたものである。これにより、特に燃焼室を横に配置した場合にあっても、燃料が重力の影響でウィックの最下位置である燃焼室下部に溜まることが防止でき、ウィック全体にほぼ均等に行き渡るようになり、燃焼が良好に行われて排気エミッションの悪化が防止できると共に、燃焼式ヒータの立ち上げが改善される。請求項１２の燃焼式ヒータは、燃焼室の底部にリング状溝を複数設けるようにしたものであり、請求項１１の燃焼式ヒータが奏する作用効果を一層改善しようとするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態の燃焼式ヒータについて説明する。なお、本発明の燃焼式ヒータにおいても、燃焼用空気の空気供給機構、燃料の供給機構及び熱交換部等の構造は、基本的に図１５に示すような従来のものと同様であるので説明は省略する。本発明の燃焼式ヒータの燃焼室内には、図１に示されるようにウィック１０を保持するケーシング１２が設けられている。このケーシング１２は、例えば円筒状をしており、前面が開放されており、底面がほぼ中央部で燃料配管１３に接続している。ウィック１０の前面近傍には、着火用のグロープラグ１４が設置される。
【００１６】
本発明の第１の実施の形態においては、燃料配管１３から供給された燃料がウィック１０全体に行き渡るように燃料分配手段１１が設けられている。この燃料分配手段は、例えば図１及び図２の（ａ），（ｂ）に示されるように、ケーシング１２の底部内表面に削成されたほぼ中心部から放射状の燃料分配溝１５と、この燃料分配溝１５に対応して多数の孔１６ａが穿設された燃料分散板１６とより構成されている。ケーシング１２の底部に中心部に接続された燃料配管１３より供給された燃料は、まず燃料分配溝１５を通り、次いで燃料分散板１６に開けられた孔１６ａよりウィック１０に燃料がしみ込むようになる。したがって、この燃料分配手段を設けたことで、燃料開始後ただちにウィック１０全面に燃料が行き渡り、着火後すばやくウィック全面から燃焼が始まる。また、燃料供給量が多い場合にあっても、燃料分散板１６があるので燃料がウィック１０から突き抜けたり、飛び散ることもない。
【００１７】
本発明の第２の実施の形態においては、図３〜７に示されるようにグロープラグ４が複数本配置されている。これらのグロープラグ１４を着火用とウィック昇温に分け、着火用のグロープラグ１４ａはウィック１０の前面近傍に配置し、残りのウィック昇温用のグロープラグ１４ｂはウィック１０に接触して配置する。この場合、ウィック昇温用のグロープラグ１４ｂは１本又は複数本でもよく、残りを着火用とする。図３，４に示されるものでは、着火用グロープラグ１４ａが１本で、ウィック昇温用グロープラグ１４ｂが２本となっている。このグロープラグの数は適宜選択できるものである。また、図３のように、昇温用グロープラグ１４ｂをウィック１０の中に埋め込んで設置してもよいし、また図４のようにウィック１０の表面に接触して配置してもよい。更にまた、図４に示されるようにウィック昇温用グロープラグ１４ｂを覆う形で伝熱部材１７を設けてもよい。この伝熱部材７は、プレート、金網、コイル等からなるが、その少なくとも一部はウィック１０に接触させる。
【００１８】
図５，６は、本発明の第２の実施の形態の変更例を示すもので、ウィック１０の前面近傍に複数本（図５，６では３本）のグロープラグ１４が着火用として設けられている。このグロープラグ１４を覆う形で、図５では、伝熱部材１７として伝熱プレートが、図６では伝熱コイルが設けられている。これらの伝熱部材１７は少なくともその一部がウィック１０に接触させている。これらのグロープラグ１４からウィック１０と反対側に放射されるエネルギは、伝熱部材１７（伝熱プレート又は伝熱コイル）が受け、熱伝導によりウィック１０に伝達される。従って、グロープラグ１４の輻射エネルギが有効にウィック１０の昇温に利用できる。このように図５，６では、グロープラグ１４は着火用とウィック昇温用を兼ねている。
【００１９】
このように本発明の第２の実施の形態では、ウィック昇温用グロープラグを設けているので、着火用グロープラグの輻射エネルギにより着火用グロープラグ近傍のウィックより燃料が気化し、着火用グロープラグ表面で着火しても、ウィックはこの燃焼熱及びウィック昇温用グロープラグの熱により、すばやくウィック全体が加熱され、ウィック全面より気化ガスが発生しウィック全面の燃焼に至るものである。またグロープラグを覆う形で伝熱部材を設けることで、グロープラグの輻射エネルギを更に有効にウィックの昇温に利用できる。
【００２０】
本発明の第３の実施の形態では、図７，８に示されるようにウィック１０に接触するようにして面状加熱装置１８が設置される。この面状加熱装置１８は、図７のようにウィック１０内に埋め込み式に配置しても、又は図８のようにウィック１０の前面に接触して配置してもよい。面状加熱装置１８は、例えば線材により形成され、電気で加熱するものである。なお、この場合においては、グロープラグは着火用グロープラグ１４ａを一本設置すれば十分であろう。この第３の実施の形態では、面状加熱装置８によりウィック１０の全面を効率よく加熱できるので、着火用グロープラグ１４ａによる、この近辺の着火が、すばやくウィック全面より気化する燃料に伝わり、ウィック全面で燃焼が始まるようになる。
【００２１】
第１〜３の実施の形態では、円盤状のウィックを使用したもので説明しているが、本発明の第４の実施の形態では、図９，１０に示すように円筒状のウィック１０を使用している。この場合、燃料配管１３はケーシング１２の周側面に接続され、燃料が円筒状ウィック１０の周側面の中央部に供給される。図９には、着火用グロープラグ１４ａが円筒状ウィック１０の内周面に近傍にウィックの軸方向と平行に設けられ、同様の方向で２本のウィック昇温用グロープラグ１４ｂがウィック１０中に埋め込まれる形で設けられている。図１０には、ウィック昇温用グロープラグ１４ｂがウィック１０中に埋め込むのではなく、ウィック１０の内周面に軸方向に接触して設けられるものが示されており、更にこのウィック昇温用グロープラグ１４ｂを覆う形で金網の伝熱部材１７が設けられている。この第４の実施の形態でも、前記した図３，４に示されたものと同様の作用効果を奏するものである。
【００２２】
上述した第１の実施の形態では、燃焼式ヒータの燃焼室を上下方向、即ち縦に配置した場合において、上述の燃料分配手段１１を設けることが有効であるが、第５の実施の形態の構成は、図１１に示されるように、燃焼室を横方向に配置した燃焼式ヒータに採用される場合において、特に好適である。図１１に示された燃焼式ヒータは、公知の構造のものであり、その構造についての詳細な説明は省略するが、主要部の構成について簡単に説明する。燃焼式ヒータ２０内に横方向に配置された円筒状の燃焼室２１の一端は開口され、他端は閉鎖されてそのほぼ中心部に燃料供給孔２２が穿設されて燃料供給管２３に接続している。燃焼室２１の側面には多数の燃焼用空気を取り入れるための穴２４が、穿設されている。燃焼室２１の閉鎖端である底面２１ａに当接してウィック２５が設けられると共に、燃焼室２１の側面には着火用グロープラグ２６が取り付けられている。
【００２３】
燃焼室２１を囲むように円筒状の燃焼用空気案内筒２７が設けられ、燃焼室２１の底部の側方から取り入れられた燃焼用空気は、案内筒２７に導かれ、燃焼室側面の多数の穴２４を通って燃焼室２１に導入される。燃焼室２１の開口端には、円筒状の燃焼筒２８が接続されている。この燃焼室２１及び燃焼筒２７を覆うような形で、内部を冷却水が通るケーシング２９が設けられている。従って、燃焼ガスと冷却水とは、ケーシング２９の壁を介して熱交換される。
【００２４】
本発明の第５の実施の形態では、図１２に示されるように、上述の燃焼式ヒータの燃焼室２１の閉鎖端の底面２１ａにリング状溝３０を形成している。このリング状溝３０は、約０．１〜０．５ｍｍの深さで、後述する燃料の毛細管現象を切るものであれば出来るだけ浅いほうが燃料の熱容量が小さく着火性が良く、消火時の燃え残り時間を少なくでき燃費を節約できる。このリング状溝３０は、燃料供給管２３とは直接には導通していない。ウィック２５が燃焼室２１の底面２１ａに当接して配置され、リング状保持板３１によって保持されている。ウィック２５の材料は、多孔質材料でもよいが、好適には金属繊維材よりなり、熱伝導がウィックの厚み方向ではなく平面方向に確保され、温度がウィック全面で平均化され、燃料の気化が均一に行われることが望ましい。図１３では、ウィック２５と底面２１ａとの間に隙間Ｄが存在するように描かれているが、この隙間Ｄは、実際には、異種材料を単に当接することから生じる極く微小な間隙を示している。また図１２に示された実施例では、燃焼室２１の底面２１ａには、リング状溝３０の外に燃料供給孔２２と接続している、供給孔２２の径よりも大きな径の円形の凹部３２が形成されている。
【００２５】
図１３の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第５の実施の形態の変更例を示すもので、（ａ）の変更例では、燃料供給孔２２及びその周囲の円形凹部３２が、燃焼室底面２１ａの中心から偏った位置に設けられている。これは、燃焼式ヒータの設置の都合で、燃料供給管２３を燃焼室底面２１ａの中心部に配設するのが難しいような場合に、好適である。（ｂ）の変更例では、リング状溝３０を同心で大小２つ設けている。また、この変更例では、燃料供給孔２２に隣接する円形凹部３２が設けられていない。リング状溝３０を複数設けることで、燃料の拡散が一層助長される。（ｃ）の変更例では、リング状溝３０が完全な円を形成せずに、その一部が切り欠かれた非連通部３３を設けたリング状溝３０が形成されている。但し、この場合においては、この非連通部３３は、必ず上部に設けることが肝要である。リング状溝３０の上部は、あまり燃料の拡散に寄与しないので、非連通部３３を上部に設けても、燃料の拡散効果は十分に期待できる。
【００２６】
図１４は、第５の実施の形態である燃焼室底面２１ａにリング状溝３０を形成した場合の燃料の拡散状況を、リング状溝を設けていない従来例のものと比較して示している。燃料供給孔２２から入った液体燃料は、ウィック２５に浸透するものと、ウィック２５と燃焼室底面２１ａとの間の極く微小な隙間Ｄを通るものがあり、その微小な隙間Ｄを毛細管現象で通る燃料は、燃料の自重も加わって下方に多く流れる。この状況が図１４の（ａ）で示されている。次いで、燃料が燃焼室底面２１ａのリング状溝３０に到達すると表面張力が発生し、この表面張力による燃料の保持力により、リング状溝３０に沿って側面や上方に燃料が移動する。これが、図１４の（ｂ）で示されている。この結果、図１４の（ｃ）に示されるように燃料の拡散は、ほぼウィック２５全面に広がり、燃焼室下部にもれることもなく、良好に燃える。このように、燃焼室底面２１ａにリング状溝３０を設けることで、燃料の表面張力による保持作用を利用して、燃料の拡散を計れるようにしている。これに対して、図１４の（ｄ）は、従来のリング状溝を設けていない場合の燃料の拡散状況を示しており、燃料はウィック２５全面に拡がらずに燃料下部に貯まるようになる。
【００２７】
なお、本発明においては、燃焼式ヒータの立ち上げ時間を改善するものとして、図１〜１４を用いて第１〜第５の実施の形態で説明しているが、これらの第１〜第５の実施の形態を適宜組み合わせて利用できることは、当然である。また、グロープラグの頭部が、燃焼室の外周円より突出することのないように、グロープラグを取り付ける部分の燃焼室の周壁を凹ます等の変更も可能である。
【００２８】
以上説明したように、本発明の燃焼式ヒータでは、燃料が効果的にウィック全体に拡散されると共に、ウィック自身の昇温時間を早くすることができ、燃焼式ヒータの立ち上げを早くすることができる。また燃料と燃焼用空気との混合比が、ウィック全面に渡って均一化され、燃焼が良好に行われ、排気エミッションが改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるウィックの燃料供給側に配置した燃料分配手段を説明する図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態であるウィック昇温用グロープラグを配置した１つの形態を説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態であるウィック昇温用グロープラグに伝熱部材を設けた別の形態を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の１つの変更例を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の別の変更例を説明する図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態であるウィックに面状加熱装置を配置した１つの形態を説明する図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態であるウィックに面状加熱装置を配置した別の形態を説明する図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態である円筒状ウィックを使用した場合のウィック昇温用グロープラグの配置の１つの形態を説明する図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態である円筒状ウィックを使用した場合のウィック昇温用グロープラグの配置の別の形態を説明する図である。
【図１１】燃焼室を横方向に配置した燃焼式ヒータの全体構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態であるウィックが当接する燃焼室底面にリング状溝を形成した場合の燃焼室の部分断面図と平面図である。
【図１３】第５の実施の形態の各々の変更例（ａ），（ｂ），（ｃ）を説明する図である。
【図１４】第５の実施の形態における燃料の拡散状況（ａ），（ｂ），（ｃ）と従来技術の燃料の拡散状況（ｄ）とを比較して説明する図である。
【図１５】従来の燃焼室を縦方向に配置した燃焼式ヒータの全体構成図である。
【図１６】図１５で示された従来の燃焼式ヒータのウィック内での燃料の広がり方を説明する図である。
【図１７】従来の燃焼室を横方向に配置した燃焼式ヒータの全体構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０，２５…ウィック
１１…燃料分配手段
１２…ケーシング
１３，２３…燃料配管
１４，２６…グロープラグ
１４ａ…着火用グロープラグ
１４ｂ…ウィック昇温用グロープラグ
１５…燃料分配溝
１６…燃料分散板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006064371.tif 000018
【図１７】
2006064371.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月14日(2005.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、該燃焼室へ燃焼用空気を供給する空気供給機構と、該燃焼室へ燃料を供給する燃料供給機構と、燃焼排ガスと熱交換用流体とが熱交換する熱交換部とを備えている燃焼式ヒータにおいて、
この燃焼式ヒータが、
前記燃焼室内に配置されたウィックと、
燃料が前記ウィックに達する手前に配置されて、前記燃料供給機構からの燃料を前記ウィック全面に分配させるための燃料分配手段とを有し、
前記燃料分配手段が、多孔の燃料分散板を備え、この多孔の燃料分散板により燃料がウィックを突き抜け、飛び散るのが防止されることを特徴とする燃焼式ヒータ。
【請求項２】
さらに、前記ウィックを底部に保持するケーシングを備え、
前記燃料分配手段が、前記ケーシングの前記底部に中心部から放射状に形成された多数の燃料分配溝を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項３】
前記燃料分配溝と前記燃料分散板とが、燃料配管より供給された燃料は、まず前記燃料分配溝（１５）を通り、次いで前記燃料分散板（１６）に開けられた孔より前記ウィック（１０）に燃料がしみ込むように設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項４】
燃焼室と、該燃焼室へ燃焼用空気を供給する空気供給機構と、該燃焼室へ燃料を供給する燃料供給機構と、燃焼排ガスと熱交換用流体とが熱交換する熱交換部とを備えている燃焼式ヒータにおいて、
この燃焼式ヒータが、
前記燃焼室内に配置されたウィックと、
前記ウィックを底部に保持するケーシングであって、前記ウイックに燃料を供給する開口が前記底部に設けられたケーシングと、
燃料が前記ウィックに達する手前に配置されて、前記燃料供給機構からの燃料を前記ウィック全面に分配させるための燃料分配手段とを有し、
前記燃料分配手段が、前記ウィック（１０）と前記ケーシングの前記底部との間に設けられた平板状の燃料分散板（１６）とを有していることを特徴とする燃焼式ヒータ。
【請求項５】
前記燃料分散板（１６）は、燃料が前記ウィックを突き抜けることを防止することを特徴とする請求項４に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項６】
前記燃料分散板（１６）は、前記ウィックと前記開口との間に設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項７】
前記燃料分配手段が、さらに、前記ケーシングの前記底部に中心部から放射状に形成された多数の燃料分配溝を備えることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の燃焼式ヒータ。
【請求項８】
前記燃料分散板には、多数の孔が穿設されていることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれかに記載の燃焼式ヒータ。
【請求項９】
燃料がしみ込み、燃料を燃焼させる平面状のウィック（１０）と、
前記ウィックを底部に保持するケーシング（１２）であって、前記底部に前記ウィックに向かって燃料を供給する開口が設けられたケーシング（１２）と、
前記開口の延長上を覆うように位置して、前記ウィック（１０）と前記ケーシング（１２）との間に設けられた平板状の燃料分散板（１６）とを備えることを特徴とする燃焼式ヒータ。
【請求項１０】
前記燃料分散板（１６）は、燃料が前記ウィックを突き抜けることを防止することを特徴とする請求項９に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項１１】
前記ケーシングの底部には、ほぼ中心部から放射状に形成された多数の燃料分配溝を備えることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の燃焼式ヒータ。
【請求項１２】
前記燃料分散板（１６）は多孔であることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の燃焼式ヒータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述の従来の車両用燃焼式ヒータは、燃焼室を縦に配置したものであるが、燃焼室を横に配置したものも、例えば特開平７−２１５０４３号公報等により従来公知である。この燃焼室３を横に配置した従来の車両用燃焼式ヒータ１（図１７を参照）では、燃料配管９から気化プレートであるウィック１０に供給される燃料は毛細管現象によりウィック全体に拡散するが、気化しきれない燃料が重力によって次第にウィック１０の下部に降下する。このため、ウィックの下部で燃料濃度が高くなって燃料溜まりを生じ、甚だしい場合は、溜まった燃料が燃焼筒の燃焼室内に流れ出すことがある。燃料溜まりを生じると、溜まった燃料がヒータ消火後に漸次ウィックに浸透拡散し蒸発して、未燃燃料のままで排出される恐れがある。また、燃焼室内へ燃料が流れ出すと、燃焼時の空燃比がリッチとなって排気エミッションが悪化するという問題を生じる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、ウィック全体に燃料が行き渡る移動時間を早くすると共に、ウィック自身の昇温時間を早くすることにより、燃焼式ヒータの立ち上げを早くすることである。本発明の更なる目的は、ウィックの最下位置での燃料溜まりの発生を防止すると共に、燃焼室全体での気化燃料と燃焼空気との混合比を均一にして、排気エミッションの改善を図ることである。
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、燃料がウィックを突き抜け、飛び散るのを防止することである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された燃焼式ヒータを提供する。請求項１に記載の燃焼式ヒータは、供給された燃料をウィック全面に分散させる燃料分配手段を設けたもので、燃料供給開始後、ただちにウィック全面に燃料が行き渡り、着火後すばやくウィック全面から燃焼が始まり、燃焼式ヒータの立ち上げが早まる。
本発明の燃焼式ヒータは、燃料がウィックを突き抜け、飛び散るのが防止される。
請求項１に記載の発明は、燃焼室と、該燃焼室へ燃焼用空気を供給する空気供給機構と、該燃焼室へ燃料を供給する燃料供給機構と、燃焼排ガスと熱交換用流体とが熱交換する熱交換部とを備えている燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータが、前記燃焼室内に配置されたウィックと、燃料が前記ウィックに達する手前に配置されて、前記燃料供給機構からの燃料を前記ウィック全面に分配させるための燃料分配手段とを有し、前記燃料分配手段が、多孔の燃料分散板を備え、この多孔の燃料分散板により燃料がウィックを突き抜け、飛び散るのが防止されることを特徴とする燃焼式ヒータである。
請求項２に記載の発明は、さらに、前記ウィックを底部に保持するケーシングを備え、前記燃料分配手段が、前記ケーシングの前記底部に中心部から放射状に形成された多数の燃料分配溝を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃焼式ヒータである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記燃料分配溝と前記燃料分散板とが、燃料配管より供給された燃料は、まず前記燃料分配溝（１５）を通り、次いで前記燃料分散板（１６）に開けられた孔より前記ウィック（１０）に燃料がしみ込むように設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃焼式ヒータである。
請求項４に記載の発明は、燃焼室と、該燃焼室へ燃焼用空気を供給する空気供給機構と、該燃焼室へ燃料を供給する燃料供給機構と、燃焼排ガスと熱交換用流体とが熱交換する熱交換部とを備えている燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータが、前記燃焼室内に配置されたウィックと、前記ウィックを底部に保持するケーシングであって、前記ウイックに燃料を供給する開口が前記底部に設けられたケーシングと、燃料が前記ウィックに達する手前に配置されて、前記燃料供給機構からの燃料を前記ウィック全面に分配させるための燃料分配手段とを有し、前記燃料分配手段が、前記ウィック（１０）と前記ケーシングの前記底部との間に設けられた平板状の燃料分散板（１６）とを有していることを特徴とする燃焼式ヒータである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記燃料分散板（１６）は、燃料が前記ウィックを突き抜けることを防止することを特徴とする請求項４に記載の燃焼式ヒータである。
請求項６に記載の発明は、前記燃料分散板（１６）は、前記ウィックと前記開口との間に設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の燃焼式ヒータである。
請求項７に記載の発明は、前記燃料分配手段が、さらに、前記ケーシングの前記底部に中心部から放射状に形成された多数の燃料分配溝を備えることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の燃焼式ヒータである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項８に記載の発明は、前記燃料分散板には、多数の孔が穿設されていることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれかに記載の燃焼式ヒータである。
請求項９に記載の発明は、燃料がしみ込み、燃料を燃焼させる平面状のウィック（１０）と、前記ウィックを底部に保持するケーシング（１２）であって、前記底部に前記ウィックに向かって燃料を供給する開口が設けられたケーシング（１２）と、前記開口の延長上を覆うように位置して、前記ウィック（１０）と前記ケーシング（１２）との間に設けられた平板状の燃料分散板（１６）とを備えることを特徴とする燃焼式ヒータである。
請求項１０に記載の発明は、前記燃料分散板（１６）は、燃料が前記ウィックを突き抜けることを防止することを特徴とする請求項９に記載の燃焼式ヒータである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項１１に記載の発明は、前記ケーシングの底部には、ほぼ中心部から放射状に形成された多数の燃料分配溝を備えることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の燃焼式ヒータである。
請求項１２に記載の発明は、前記燃料分散板（１６）は多孔であることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の燃焼式ヒータである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
以下本発明の実施の形態の燃焼式ヒータについて説明する。なお、本発明の燃焼式ヒータにおいても、燃焼用空気の空気供給機構、燃料の供給機構及び熱交換部等の構造は、基本的に図１５に示すような従来のものと同様であるので説明は省略する。本発明の燃焼式ヒータの燃焼室内には、図１に示されるようにウィック１０を保持するケーシング１２が設けられている。このケーシング１２は、例えば円筒状をしており、前面が開放されており、底面がほぼ中央部で燃料配管１３に接続している。図示されるように、燃料配管１３により、ウィック１０に向かって燃料を供給する開口が提供されている。図示されるように、ウィック１０とケーシング１２との間に設けられた平板状の燃料分散板１６は、開口の延長上を覆うように位置している。ウィック１０の前面近傍には、着火用のグロープラグ１４が設置される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図１４は、第５の実施の形態である燃焼室底面２１ａにリング状溝３０を形成した場合の燃料の拡散状況を、リング状溝を設けていない従来例のものと比較して示している。燃料供給孔２２から入った液体燃料は、ウィック２５に浸透するものと、ウィック２５と燃焼室底面２１ａとの間の極く微小な隙間Ｄを通るものがあり、その微小な隙間Ｄを毛細管現象で通る燃料は、燃料の自重も加わって下方に多く流れる。この状況が図１４の（ａ）で示されている。次いで、燃料が燃焼室底面２１ａのリング状溝３０に到達すると表面張力が発生し、この表面張力による燃料の保持力により、リング状溝３０に沿って側面や上方に燃料が移動する。これが、図１４の（ｂ）で示されている。この結果、図１４の（ｃ）に示されるように燃料の拡散は、ほぼウィック２５全面に広がり、燃焼室下部にもれることもなく、良好に燃える。このように、燃焼室底面２１ａにリング状溝３０を設けることで、燃料の表面張力による保持作用を利用して、燃料の拡散を図れるようにしている。これに対して、図１４の（ｄ）は、従来のリング状溝を設けていない場合の燃料の拡散状況を示しており、燃料はウィック２５全面に拡がらずに燃料下部に貯まるようになる。