JP2002030999A - 内燃機関の燃料流路用ヒータ - Google Patents
内燃機関の燃料流路用ヒータInfo
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- JP2002030999A JP2002030999A JP2001167922A JP2001167922A JP2002030999A JP 2002030999 A JP2002030999 A JP 2002030999A JP 2001167922 A JP2001167922 A JP 2001167922A JP 2001167922 A JP2001167922 A JP 2001167922A JP 2002030999 A JP2002030999 A JP 2002030999A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低温始動燃料流路のような燃料流路に燃料が噴
射される内燃機関の燃料流路用ヒータにおいて、簡単で
低コストで高効率にする。 【解決手段】ヒータは燃料流路に挿入可能な管状ハウジ
ングを備え、燃料流路を通過する燃料の流れは管状ハウ
ジングの内側を通過して流れる。複数のヒータ組立体が
設けられ、各ヒータ組立体はカプセルとそのカプセルに
熱的に結合された少なくとも1つの電気的な加熱エレメ
ントを有している。カプセルはハウジング上を互いに周
方向に間隔を空けて位置するようにハウジングに固定さ
れている。一実施例において、カプセルは、それぞれの
一表面が燃料流路に面するようにハウジングの内側表面
に固定されている。他の実施例において、カプセルはハ
ウジングの外側表面に固定され、各加熱エレメントがハ
ウジングに熱的に結合されている。
射される内燃機関の燃料流路用ヒータにおいて、簡単で
低コストで高効率にする。 【解決手段】ヒータは燃料流路に挿入可能な管状ハウジ
ングを備え、燃料流路を通過する燃料の流れは管状ハウ
ジングの内側を通過して流れる。複数のヒータ組立体が
設けられ、各ヒータ組立体はカプセルとそのカプセルに
熱的に結合された少なくとも1つの電気的な加熱エレメ
ントを有している。カプセルはハウジング上を互いに周
方向に間隔を空けて位置するようにハウジングに固定さ
れている。一実施例において、カプセルは、それぞれの
一表面が燃料流路に面するようにハウジングの内側表面
に固定されている。他の実施例において、カプセルはハ
ウジングの外側表面に固定され、各加熱エレメントがハ
ウジングに熱的に結合されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料流路に燃料が噴
射される内燃機関の燃料流路用ヒータに係わり、特に、
内燃機関の低温始動燃料噴射装置(cold start fuel in
jector)用のヒータに関する。
射される内燃機関の燃料流路用ヒータに係わり、特に、
内燃機関の低温始動燃料噴射装置(cold start fuel in
jector)用のヒータに関する。
【0002】
【従来の技術】政府の規制により、内燃機関からの炭化
水素排出物及びその他の排気ガスの最大量が制限されて
いる。内燃機関からの炭化水素の排出量に影響を与える
最も重大な要因は、エンジン始動の“低温始動”時に発
生する。通常、エンジン点火後の2分間の低温始動時
に、自動車で通常使用される触媒コンバータは低温であ
り、しかもエンジン点火を確実にするため濃い燃料が用
いられる。そのため、低温始動時において、空燃比は通
常10〜14対1の理論燃焼よりはるかに濃いものとな
る。さらに、政府の規制で許容されている炭化水素排出
量の50%までがエンジン点火後の最初の20秒間で発
生している。
水素排出物及びその他の排気ガスの最大量が制限されて
いる。内燃機関からの炭化水素の排出量に影響を与える
最も重大な要因は、エンジン始動の“低温始動”時に発
生する。通常、エンジン点火後の2分間の低温始動時
に、自動車で通常使用される触媒コンバータは低温であ
り、しかもエンジン点火を確実にするため濃い燃料が用
いられる。そのため、低温始動時において、空燃比は通
常10〜14対1の理論燃焼よりはるかに濃いものとな
る。さらに、政府の規制で許容されている炭化水素排出
量の50%までがエンジン点火後の最初の20秒間で発
生している。
【0003】炭化水素の排出量を減少させるためには、
エンジンのシリンダー構造や燃料成分にもよるが、理論
状態又は14.5〜16.1の空燃比範囲での希薄状態
でエンジンを始動させることが望ましい。燃焼室から触
媒に効果的に熱を伝え触媒コンバータ内で触媒をより迅
速に加温するため、通常は着火のタイミングも遅らせ
る。
エンジンのシリンダー構造や燃料成分にもよるが、理論
状態又は14.5〜16.1の空燃比範囲での希薄状態
でエンジンを始動させることが望ましい。燃焼室から触
媒に効果的に熱を伝え触媒コンバータ内で触媒をより迅
速に加温するため、通常は着火のタイミングも遅らせ
る。
【0004】エンジン点火後の低温始動時に更に希薄な
混合燃料を得るために、燃料をエンジンシリンダー内に
吸い込まれる前に蒸発させるための低温始動燃料噴射装
置に関する種々の装置が知られている。勿論、低温始動
燃料噴射装置からの燃料の蒸発は、低温始動時にエンジ
ンの点火を確実にしながら、より希薄な空燃混合気がエ
ンジンシリンダ内に吸気されることを可能とする。
混合燃料を得るために、燃料をエンジンシリンダー内に
吸い込まれる前に蒸発させるための低温始動燃料噴射装
置に関する種々の装置が知られている。勿論、低温始動
燃料噴射装置からの燃料の蒸発は、低温始動時にエンジ
ンの点火を確実にしながら、より希薄な空燃混合気がエ
ンジンシリンダ内に吸気されることを可能とする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ヒータは、作動において全体的に満足できるものではな
いことが分かった。
ヒータは、作動において全体的に満足できるものではな
いことが分かった。
【0006】本発明の目的は、例えば低温始動燃料流路
(cold start fuel passageway)のような燃料流路に燃
料が噴射される内燃機関の燃料流路用ヒータであって、
上記従来技術の欠点を解決し、簡単で低コストでしかも
高効率のヒータを提供することである。
(cold start fuel passageway)のような燃料流路に燃
料が噴射される内燃機関の燃料流路用ヒータであって、
上記従来技術の欠点を解決し、簡単で低コストでしかも
高効率のヒータを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のヒータは燃料流
路に挿入可能な管状ハウジングを備えている。この管状
ハウジングは、燃料流路を通過する燃料が管状ハウジン
グの内側を通過して流れるように燃料流路内に挿入され
る。
路に挿入可能な管状ハウジングを備えている。この管状
ハウジングは、燃料流路を通過する燃料が管状ハウジン
グの内側を通過して流れるように燃料流路内に挿入され
る。
【0008】本発明のヒータは、更に、複数のヒータ組
立体を備え、各ヒータ組立体は、カプセルと、そのカプ
セルに熱的に結合された少なくとも1つの電気的な加熱
エレメントとを備えている。本発明の好適な実施例にお
いて、加熱エレメントはPTCセラミック材料で構成さ
れている。しかし、その他の材質を適宜用いてもよい。
立体を備え、各ヒータ組立体は、カプセルと、そのカプ
セルに熱的に結合された少なくとも1つの電気的な加熱
エレメントとを備えている。本発明の好適な実施例にお
いて、加熱エレメントはPTCセラミック材料で構成さ
れている。しかし、その他の材質を適宜用いてもよい。
【0009】そして、カプセルは、これらカプセルがハ
ウジングの周囲で互いに周方向に間隔を空けて位置する
ようにハウジングに固定されている。一実施例におい
て、カプセルは、カプセルの少なくとも一表面が管状ハ
ウジングの内側に面するように管状ハウジングの内側表
面に固定される。したがって、加熱エレメントの作動
時、加熱エレメントは管状ハウジングの内側に面するカ
プセルの表面を加熱し、これにより管状ハウジングを通
過するいかなる燃料の流れも加熱し蒸発させる。
ウジングの周囲で互いに周方向に間隔を空けて位置する
ようにハウジングに固定されている。一実施例におい
て、カプセルは、カプセルの少なくとも一表面が管状ハ
ウジングの内側に面するように管状ハウジングの内側表
面に固定される。したがって、加熱エレメントの作動
時、加熱エレメントは管状ハウジングの内側に面するカ
プセルの表面を加熱し、これにより管状ハウジングを通
過するいかなる燃料の流れも加熱し蒸発させる。
【0010】本発明の他の実施例において、カプセル
は、互いに周方向に間隔を空けて位置するようにハウジ
ングの外側表面に固定されている。この実施例におい
て、各加熱エレメントの一表面はハウジングと熱的に結
合されている。その結果、加熱エレメントの作動時或い
は通電時、加熱エレメントはハウジングを加熱し、これ
によりハウジングを通過するいかなる燃料の流れも加熱
し蒸発させる。
は、互いに周方向に間隔を空けて位置するようにハウジ
ングの外側表面に固定されている。この実施例におい
て、各加熱エレメントの一表面はハウジングと熱的に結
合されている。その結果、加熱エレメントの作動時或い
は通電時、加熱エレメントはハウジングを加熱し、これ
によりハウジングを通過するいかなる燃料の流れも加熱
し蒸発させる。
【0011】
【発明の実施の形態】まず、図1を参照し、この図には
本発明の第1の実施例に係わるヒータ10が、内燃機関
14(単に略図的に図示)の燃料流路12に用いるもの
として示されている。燃料流路12は例えば低温始動燃
料噴射装置16の燃料流路であり、この低温始動燃料噴
射装置16は作動時に燃料流路12に燃料を噴射する。
燃料流路12は内燃機関14の吸気マニホールドに流体
的に接続されている。補助空気がポート18を通じて導
入され、補助空気は噴射装置16からの燃料と混合し、
その後エンジン14の燃焼室へと吸引される。この点は
従来通りである。
本発明の第1の実施例に係わるヒータ10が、内燃機関
14(単に略図的に図示)の燃料流路12に用いるもの
として示されている。燃料流路12は例えば低温始動燃
料噴射装置16の燃料流路であり、この低温始動燃料噴
射装置16は作動時に燃料流路12に燃料を噴射する。
燃料流路12は内燃機関14の吸気マニホールドに流体
的に接続されている。補助空気がポート18を通じて導
入され、補助空気は噴射装置16からの燃料と混合し、
その後エンジン14の燃焼室へと吸引される。この点は
従来通りである。
【0012】更に詳細かつ簡潔に説明すると、ヒータ1
0は、エンジン14の低温始動燃料噴射装置16の燃料
流路12内に挿入可能であり、燃料を加熱するだけでな
く、噴射燃料に含まれるいかなる燃料液滴も蒸発させ
る。そのような燃料の蒸発は、より効率的なエンジン燃
焼とより迅速なエンジン始動を可能とする。なお、ヒー
タ10は低温始動燃料噴射装置の燃料流路12に使用す
るものとして説明するが、それに代え他の内燃機関の燃
料流路に用いてもよいことは理解されよう。
0は、エンジン14の低温始動燃料噴射装置16の燃料
流路12内に挿入可能であり、燃料を加熱するだけでな
く、噴射燃料に含まれるいかなる燃料液滴も蒸発させ
る。そのような燃料の蒸発は、より効率的なエンジン燃
焼とより迅速なエンジン始動を可能とする。なお、ヒー
タ10は低温始動燃料噴射装置の燃料流路12に使用す
るものとして説明するが、それに代え他の内燃機関の燃
料流路に用いてもよいことは理解されよう。
【0013】次に、図2及び図3を参照し、本発明の第
1の実施例に係わるヒータ10が示されており、このヒ
ータ10は管状で筒状のハウジング20を備えている。
この管状ハウジング20は好ましくは金属製である。し
かし、他の材質であってもよい。また、ハウジング20
は、好ましくは多角形、特に好ましくは六角形の形状を
有し、ハウジング20の内部22は燃料流路12と同軸
的に構成されている。
1の実施例に係わるヒータ10が示されており、このヒ
ータ10は管状で筒状のハウジング20を備えている。
この管状ハウジング20は好ましくは金属製である。し
かし、他の材質であってもよい。また、ハウジング20
は、好ましくは多角形、特に好ましくは六角形の形状を
有し、ハウジング20の内部22は燃料流路12と同軸
的に構成されている。
【0014】図2に最も良く示されるように、ハウジン
グ20は両端に外側に伸びる環状フランジ24を備えて
いる。各フランジ24の外周面は燃料流路ハウジング2
5の内部に当接するような寸法にされ(図3参照)、こ
れによりハウジング20の両端を燃料流路ハウジング2
5に対し効果的にシールしている。しかしてこれらフラ
ンジ24は2つの機能を果たす。第1に、フランジ24
は、ハウジング20が燃料流路12と同軸的になるよう
にハウジング20を燃料流路12内に取り付ける。第2
に、フランジ24はハウジング20を燃料流路ハウジン
グ25に対し効果的にシールし、これにより噴射装置1
6からの燃料の全てやポート18を通じて導入された空
気がハウジング20の内部を流れるようにする。
グ20は両端に外側に伸びる環状フランジ24を備えて
いる。各フランジ24の外周面は燃料流路ハウジング2
5の内部に当接するような寸法にされ(図3参照)、こ
れによりハウジング20の両端を燃料流路ハウジング2
5に対し効果的にシールしている。しかしてこれらフラ
ンジ24は2つの機能を果たす。第1に、フランジ24
は、ハウジング20が燃料流路12と同軸的になるよう
にハウジング20を燃料流路12内に取り付ける。第2
に、フランジ24はハウジング20を燃料流路ハウジン
グ25に対し効果的にシールし、これにより噴射装置1
6からの燃料の全てやポート18を通じて導入された空
気がハウジング20の内部を流れるようにする。
【0015】ここで、図2〜図4を参照し、本発明のヒ
ータ10は、更に複数のヒータ組立体29を備えてい
る。各ヒータ組立体は互いに実質的に同一である。従っ
て、1つのヒータ組立体29について詳細に説明する
が、他のヒータ組立体に対しても同様の説明が成り立つ
ことは理解されよう。
ータ10は、更に複数のヒータ組立体29を備えてい
る。各ヒータ組立体は互いに実質的に同一である。従っ
て、1つのヒータ組立体29について詳細に説明する
が、他のヒータ組立体に対しても同様の説明が成り立つ
ことは理解されよう。
【0016】図2、図4及び図5に最も良く示されるよ
うに、ヒータ組立体29は全体的に細長いカプセル30
を備え、このカプセル30は好ましくはアルミニウムな
どの金属製である。また、カプセル30は、ハウジング
20の内側表面22に取り付けられ(図2参照)、各カ
プセル30の一方の面32が燃料流路12に面するよう
に構成されている。カプセル30は、また好ましくは、
燃料流路12のほぼ全長に延在するような寸法にされて
いる。
うに、ヒータ組立体29は全体的に細長いカプセル30
を備え、このカプセル30は好ましくはアルミニウムな
どの金属製である。また、カプセル30は、ハウジング
20の内側表面22に取り付けられ(図2参照)、各カ
プセル30の一方の面32が燃料流路12に面するよう
に構成されている。カプセル30は、また好ましくは、
燃料流路12のほぼ全長に延在するような寸法にされて
いる。
【0017】少なくとも1つ、好ましくは数個の加熱エ
レメント34が、カプセル30の他方の面36に形成さ
れた凹所35に装着され、好ましくははんだ付け或いは
接着といった従来公知の手段によって固定されている。
このようにして各加熱エレメント34の一方の面がカプ
セル30の凹所35に熱的に結合されている。しかし
て、加熱エレメント34の作動時、加熱エレメント34
はカプセル30の表面、すなわち燃料流路12に開放さ
れる面を加熱する。
レメント34が、カプセル30の他方の面36に形成さ
れた凹所35に装着され、好ましくははんだ付け或いは
接着といった従来公知の手段によって固定されている。
このようにして各加熱エレメント34の一方の面がカプ
セル30の凹所35に熱的に結合されている。しかし
て、加熱エレメント34の作動時、加熱エレメント34
はカプセル30の表面、すなわち燃料流路12に開放さ
れる面を加熱する。
【0018】好ましくは、加熱エレメント34はPTC
セラミックヒータである。周知の如く、そのようなヒー
タは固有の電流制限特性を示す。なお、それに代え、他
のタイプの加熱エレメントを使用してもよい。
セラミックヒータである。周知の如く、そのようなヒー
タは固有の電流制限特性を示す。なお、それに代え、他
のタイプの加熱エレメントを使用してもよい。
【0019】図2及び図6A〜図6Hを参照し、好まし
くは、複数の外側に伸びるリブ(肋材)38が各カプセ
ル30の内側表面32から外側に突出している。これら
リブ38はその他多数の形態に形成し得る。例えば、図
6A〜図6Cにおいて、リブ38は燃料流路12を通過
する空気/燃料の流れに対して横方向にやや傾斜して伸
びている。図6B及び図6Cに示されるように、1つ又
は複数の長手方向に伸びる補強リブ39がカプセル30
の表面に沿って予備的に設置されている。それに代え、
図6D及び図6Eに示されるように、リブ38’がカプ
セル30の長手方向及びその横方向の両方に伸びてお
り、カプセル30の側面32に沿って複数の凹所40を
形成している。図6Fに示されるように、カプセル30
は、横方向のリブ38がなく、長手方向に伸びるリブ3
9だけを備えていてもよい。
くは、複数の外側に伸びるリブ(肋材)38が各カプセ
ル30の内側表面32から外側に突出している。これら
リブ38はその他多数の形態に形成し得る。例えば、図
6A〜図6Cにおいて、リブ38は燃料流路12を通過
する空気/燃料の流れに対して横方向にやや傾斜して伸
びている。図6B及び図6Cに示されるように、1つ又
は複数の長手方向に伸びる補強リブ39がカプセル30
の表面に沿って予備的に設置されている。それに代え、
図6D及び図6Eに示されるように、リブ38’がカプ
セル30の長手方向及びその横方向の両方に伸びてお
り、カプセル30の側面32に沿って複数の凹所40を
形成している。図6Fに示されるように、カプセル30
は、横方向のリブ38がなく、長手方向に伸びるリブ3
9だけを備えていてもよい。
【0020】図6G及び図6Hを参照し、横方向リブ3
8の代わりに、カプセル30は外側に突出するほぼ円形
の突起部42を備えていてもよく、突起部42はカプセ
ル30に沿って間隔をおいて燃料流路12内へと突出し
ている。なお、突起部42は、図6Gに示されるよう
に、長手方向の補強リブ39と組み合わせて使用されて
もよい。
8の代わりに、カプセル30は外側に突出するほぼ円形
の突起部42を備えていてもよく、突起部42はカプセ
ル30に沿って間隔をおいて燃料流路12内へと突出し
ている。なお、突起部42は、図6Gに示されるよう
に、長手方向の補強リブ39と組み合わせて使用されて
もよい。
【0021】リブ38,38’,39及び突起部42は
通常異なる2つの機能を果たす。第1に、リブ38,3
8’,39及び突起部42はカプセル30の強度を高
め、それによりカプセル30の残りの部分を非常に薄く
して加熱エレメント34からの熱伝導性を高めることが
できる。第2に、リブ38,38’、凹所40及び突起
部42はカプセル30の側面32に沿って燃料の液滴を
集めて溜め、カプセル30に液滴をより長い時間接触さ
せる。このような燃料の液滴とカプセル30間の長い接
触は、エンジン内に空燃混合気が誘引される前の燃料の
完全な蒸発をさらに確実にする。
通常異なる2つの機能を果たす。第1に、リブ38,3
8’,39及び突起部42はカプセル30の強度を高
め、それによりカプセル30の残りの部分を非常に薄く
して加熱エレメント34からの熱伝導性を高めることが
できる。第2に、リブ38,38’、凹所40及び突起
部42はカプセル30の側面32に沿って燃料の液滴を
集めて溜め、カプセル30に液滴をより長い時間接触さ
せる。このような燃料の液滴とカプセル30間の長い接
触は、エンジン内に空燃混合気が誘引される前の燃料の
完全な蒸発をさらに確実にする。
【0022】ここで、図2、図4及び図5を参照し、各
加熱エレメント34の片側は、通常、接地側に維持され
ているカプセル30と電気的及び熱的に接続されてい
る。各加熱エレメント34の反対側50を電気的に接続
するため、各加熱エレメントは、各カプセル30内での
加熱エレメント34のそれぞれを覆う細長い電極46を
備えている。好ましくはバネ鋼で構成されるバネ48が
電極46と各加熱エレメント34との間に配置され、加
熱エレメント34の側面50を電極46に電気的に接続
している。
加熱エレメント34の片側は、通常、接地側に維持され
ているカプセル30と電気的及び熱的に接続されてい
る。各加熱エレメント34の反対側50を電気的に接続
するため、各加熱エレメントは、各カプセル30内での
加熱エレメント34のそれぞれを覆う細長い電極46を
備えている。好ましくはバネ鋼で構成されるバネ48が
電極46と各加熱エレメント34との間に配置され、加
熱エレメント34の側面50を電極46に電気的に接続
している。
【0023】図2に最も良く示されるように、電極46
の少なくとも一端、好ましくは両端52は、支持チュー
ブであるハウジング20に形成された開口部54を通っ
て外側に突出している。これら電極46の両端52は、
支持管としてのハウジング(以下、適宜支持管という)
20の外面全体に配置された正極電極58に、好ましく
ははんだ付けにより電気的に接続されている。この正極
電極58は、また、支持管20の一端の開口部54と整
合する貫通開口部60を備えている。電極46の端部5
2は、これらを正極電極58に電気的に接続する前に電
極58の頂部或いは外面上に折り曲げられる。
の少なくとも一端、好ましくは両端52は、支持チュー
ブであるハウジング20に形成された開口部54を通っ
て外側に突出している。これら電極46の両端52は、
支持管としてのハウジング(以下、適宜支持管という)
20の外面全体に配置された正極電極58に、好ましく
ははんだ付けにより電気的に接続されている。この正極
電極58は、また、支持管20の一端の開口部54と整
合する貫通開口部60を備えている。電極46の端部5
2は、これらを正極電極58に電気的に接続する前に電
極58の頂部或いは外面上に折り曲げられる。
【0024】再び図2、図4及び図5を参照し、電極4
6と正極電極58を支持管20から電気的に絶縁するた
めに、好ましくはプラスチック製の電気絶縁体62が電
極46と支持管20間に挟まれており、同様に、電気絶
縁体64(図2参照)が正極電極58と支持管20の外
面間に配置され、電極46をカプセル30並びに支持管
20から電気的に絶縁している。もし支持ハウジング2
0が電気的に非導電性の材料で作られるならば、絶縁体
64は用いなくともよい。また、好ましくは、流体ガス
ケット66が、カプセル30の外面と支持管20の間に
挟まれている。この流体ガスケット66は、カプセル3
0の内側、ひいては加熱エレメント34を燃料流路12
内の燃料から流体的にシールする。しかしながら、流体
ガスケット66はカプセル30をハウジング20から電
気的に絶縁していない。むしろ、カプセル30と支持管
20間は、図2に示される金属固定具70のようなカプ
セル30を支持管20に固定する手段により電気的に接
続されている。
6と正極電極58を支持管20から電気的に絶縁するた
めに、好ましくはプラスチック製の電気絶縁体62が電
極46と支持管20間に挟まれており、同様に、電気絶
縁体64(図2参照)が正極電極58と支持管20の外
面間に配置され、電極46をカプセル30並びに支持管
20から電気的に絶縁している。もし支持ハウジング2
0が電気的に非導電性の材料で作られるならば、絶縁体
64は用いなくともよい。また、好ましくは、流体ガス
ケット66が、カプセル30の外面と支持管20の間に
挟まれている。この流体ガスケット66は、カプセル3
0の内側、ひいては加熱エレメント34を燃料流路12
内の燃料から流体的にシールする。しかしながら、流体
ガスケット66はカプセル30をハウジング20から電
気的に絶縁していない。むしろ、カプセル30と支持管
20間は、図2に示される金属固定具70のようなカプ
セル30を支持管20に固定する手段により電気的に接
続されている。
【0025】電極46を支持管20から電気的に絶縁す
るのに他の手段が用いられてもよい。例えば、図7に示
されるように、収縮性チューブのような電気絶縁材72
を電極46の各端部52の周りに設け、絶縁材72を電
極46と支持管20との間に位置させてもよい。またそ
の代わりに、支持管20に陽極処理を施すことで支持管
20を電極46及び正極電極58から電気的に絶縁して
もよい。
るのに他の手段が用いられてもよい。例えば、図7に示
されるように、収縮性チューブのような電気絶縁材72
を電極46の各端部52の周りに設け、絶縁材72を電
極46と支持管20との間に位置させてもよい。またそ
の代わりに、支持管20に陽極処理を施すことで支持管
20を電極46及び正極電極58から電気的に絶縁して
もよい。
【0026】好ましくは別々のバネ48を電極46と加
熱エレメント34の間に挟んだが、図11A、図11B
に最も良く示されるように、別々のバネ48の代わりに
1本のバネ細片80が用いられてもよい。このバネ細片
80は金属製であり、好ましくはバネ鋼で作られ、かつ
バネ細片80に沿って間隔を開けて複数の外側に突出す
る押圧部82を備えている。これら押圧部82はバネ細
片80の本体から外側に突出し、各加熱エレメント34
に一致するように間隔を開けて配置されている。これら
押圧部82は、図11Cに示されるように、バネ細片8
0の両側辺の間に全体的に納められてもよいし、図11
Aに示されるように、バネ細片80の一方の側辺に開放
するよう形成されてもよい。
熱エレメント34の間に挟んだが、図11A、図11B
に最も良く示されるように、別々のバネ48の代わりに
1本のバネ細片80が用いられてもよい。このバネ細片
80は金属製であり、好ましくはバネ鋼で作られ、かつ
バネ細片80に沿って間隔を開けて複数の外側に突出す
る押圧部82を備えている。これら押圧部82はバネ細
片80の本体から外側に突出し、各加熱エレメント34
に一致するように間隔を開けて配置されている。これら
押圧部82は、図11Cに示されるように、バネ細片8
0の両側辺の間に全体的に納められてもよいし、図11
Aに示されるように、バネ細片80の一方の側辺に開放
するよう形成されてもよい。
【0027】カプセル30を支持管20に固定するのに
いかなる従来手段が用いられても良い。例えば、図2に
示されるように、カプセル30の両端でネジ付固定具7
0を用い、カプセル30を支持管20に直接固定しても
よい。固定具70はまたカプセル30と支持管20との
間の電気的な接続を形成する。
いかなる従来手段が用いられても良い。例えば、図2に
示されるように、カプセル30の両端でネジ付固定具7
0を用い、カプセル30を支持管20に直接固定しても
よい。固定具70はまたカプセル30と支持管20との
間の電気的な接続を形成する。
【0028】代替的に、図8及び図9に示されるよう
に、長手方向に伸びる1対のガイドレール90を従来あ
るように支持管20に固定し、ガイドレール90で互い
に向き合う溝を形成してもよい。更に、ガイドレール9
0は、カプセル30の幅と実質的に同じ距離だけ離して
配置し、向き合うガイドレール90間で支持管20内へ
とカプセル30を滑り込ませ、カプセル30を支持管2
0に固定してもよい。
に、長手方向に伸びる1対のガイドレール90を従来あ
るように支持管20に固定し、ガイドレール90で互い
に向き合う溝を形成してもよい。更に、ガイドレール9
0は、カプセル30の幅と実質的に同じ距離だけ離して
配置し、向き合うガイドレール90間で支持管20内へ
とカプセル30を滑り込ませ、カプセル30を支持管2
0に固定してもよい。
【0029】同様に、図10を参照し、ガイドレール9
0は、略T字型形の長手方向に伸びる、支持管20に固
定されたビーム92に置き換えられてもよい。ビーム9
2は、カプセル30の片側をその2つの横方向側部の片
側で支持する寸法にされている。
0は、略T字型形の長手方向に伸びる、支持管20に固
定されたビーム92に置き換えられてもよい。ビーム9
2は、カプセル30の片側をその2つの横方向側部の片
側で支持する寸法にされている。
【0030】同様にして、図13に示されるように、カ
プセル30の両端を支持管20に支持し固定するのみ固
定フランジ94が使用されてもよい。
プセル30の両端を支持管20に支持し固定するのみ固
定フランジ94が使用されてもよい。
【0031】以上の実施例では、カプセル30は全て支
持管20の内側に位置するものとして説明した。しか
し、図12を参照し、本発明の他の実施例では、周方向
に間隔を開けて配置された複数のカプセル130が支持
管20の外側表面に配置されている。この場合、加熱エ
レメント34は、カプセル130と支持管20との間に
挟まれて位置し、これにより支持管20を加熱し、燃料
流路12内の燃料を蒸発させる。
持管20の内側に位置するものとして説明した。しか
し、図12を参照し、本発明の他の実施例では、周方向
に間隔を開けて配置された複数のカプセル130が支持
管20の外側表面に配置されている。この場合、加熱エ
レメント34は、カプセル130と支持管20との間に
挟まれて位置し、これにより支持管20を加熱し、燃料
流路12内の燃料を蒸発させる。
【0032】また、前述したのと同様に電極、ガスケッ
ト及び正極電極が配置され加熱エレメント34に電力を
与える。
ト及び正極電極が配置され加熱エレメント34に電力を
与える。
【0033】つまり、図示はしないが、各カプセル13
0とハウジング(支持管)20との間に挟まれた電気的
絶縁体ガスケットと、ハウジング20の一端を周方向に
延在する電極と、この電極を各カプセル130に電気的
に接続する手段とを備える。また、各カプセル130に
設けられ、一端がカプセル130の開口部を貫通し外側
に伸びる電極と、各電極とカプセル130との間に挟ま
れた電気的絶縁体細片と、前記電極を加熱エレメント3
4に電気的に接続する手段とを備えてもよい。前記電気
的に接続する手段は好ましくは金属バネであり、この金
属バネはバネ鋼の細片である。
0とハウジング(支持管)20との間に挟まれた電気的
絶縁体ガスケットと、ハウジング20の一端を周方向に
延在する電極と、この電極を各カプセル130に電気的
に接続する手段とを備える。また、各カプセル130に
設けられ、一端がカプセル130の開口部を貫通し外側
に伸びる電極と、各電極とカプセル130との間に挟ま
れた電気的絶縁体細片と、前記電極を加熱エレメント3
4に電気的に接続する手段とを備えてもよい。前記電気
的に接続する手段は好ましくは金属バネであり、この金
属バネはバネ鋼の細片である。
【0034】なお、本発明は特に低温始動燃料噴射装置
のヒータに用いて有効であるが、他の種類の空燃混合気
流路に用いてもよい。
のヒータに用いて有効であるが、他の種類の空燃混合気
流路に用いてもよい。
【0035】また、本発明の実施例について説明した
が、本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能であるこ
とは当業者には明らかであろう。
が、本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能であるこ
とは当業者には明らかであろう。
【0036】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、空燃混
合気流路中の燃料を蒸発させるための簡単で低コストで
しかも高効率のヒータが提供される。
合気流路中の燃料を蒸発させるための簡単で低コストで
しかも高効率のヒータが提供される。
【図1】本発明を低温始動燃料噴射装置に用いた場合の
好適な実施例を示す側面概略図である。
好適な実施例を示す側面概略図である。
【図2】本発明の第1の実施例の軸方向断面図であり、
明確化のため一部の部材を省略して示すものである。
明確化のため一部の部材を省略して示すものである。
【図3】図2の3−3線に沿った断面図である。
【図4】本発明の1つのヒータ組立体の好適な実施例を
示す分解図である。
示す分解図である。
【図5】本発明の1つのヒータ組立体の好適な実施例を
示す分解断面図である。
示す分解断面図である。
【図6】カプセルの一側面の平面図であり、図6A〜図
6Hはそれぞれ変形例を示す図である。
6Hはそれぞれ変形例を示す図である。
【図7】本発明の電極の絶縁手段の変形例を示す斜視図
である。
である。
【図8】本発明の加熱エレメントの取り付け手段の変形
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図9】図8の9−9線に沿った断面図である。
【図10】本発明の他の実施例を示す図9と同様な図で
ある。
ある。
【図11】本発明の電極の変形例を示す図であり、図1
1Aは電極の変形例を示す平面図であり、図11Bは図
11Aの電極の側面図であり、図11Cは本発明のヒー
タの電極のさらなる変形例の平面図である。
1Aは電極の変形例を示す平面図であり、図11Bは図
11Aの電極の側面図であり、図11Cは本発明のヒー
タの電極のさらなる変形例の平面図である。
【図12】本発明のさらなる実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図13】支持ハウジングにヒータ組立体を設置するた
めのさらなる変形例を示す軸方向断面図である。
めのさらなる変形例を示す軸方向断面図である。
10 ヒータ 12 燃料流路 14 内燃機関 16 噴射装置 18 ポート 20 ハウジング(支持管) 22 内側表面 24 フランジ 29 ヒータ組立体 30 カプセル 32 一方の面(内側表面) 34 加熱エレメント 36 他方の面 38 リブ 39 補強リブ 40 凹所 42 突起部 46 電極 48 バネ 50 側面 52 両端 54 開口部 58 正極電極 60 貫通開口部 62 電気絶縁体 64 電気絶縁体 66 流体ガスケット 70 金属固定具 72 電気絶縁材 80 バネ細片 82 押圧部 90 ガイドレール 92 ビーム 94 固定フランジ 130 カプセル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K092 PP11 QA02 QB03 QB32 QC21 QC52 RA06 VV40
Claims (21)
- 【請求項1】燃料流路に燃料が噴射される内燃機関の燃
料流路用ヒータにおいて、 燃料流路に挿入可能な管状ハウジングと、 各々が、カプセルとこのカプセルに熱的に結合された少
なくとも1つの電気的な加熱エレメントとを備える複数
のヒータ組立体と、 前記カプセルが互いに周方向に間隔を開けて位置しかつ
各カプセルの少なくとも一表面が前記燃料流路に面する
ように前記カプセルを前記ハウジングに固定する手段と
を備えることを特徴とするヒータ。 - 【請求項2】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒー
タにおいて、各カプセルは、前記少なくとも一表面から
外側に伸びる複数のリブを備えることを特徴とするヒー
タ。 - 【請求項3】請求項2記載の内燃機関の燃料流路用ヒー
タにおいて、前記カプセルは細長い形状を有し、前記リ
ブは、各々、前記カプセルの長手方向の軸線に対して傾
斜していることを特徴とするヒータ。 - 【請求項4】請求項2記載の内燃機関の燃料流路用ヒー
タにおいて、前記カプセルは細長い形状を有し、前記リ
ブの少なくとも1つは前記カプセルの長手方向の軸線に
対して直交する方向に伸びていることを特徴とするヒー
タ。 - 【請求項5】請求項2記載の内燃機関の燃料流路用ヒー
タにおいて、前記リブはほぼ円形の形状であることを特
徴とするヒータ。 - 【請求項6】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒー
タにおいて、前記加熱エレメントはPTC加熱エレメン
トであることを特徴とするヒータ。 - 【請求項7】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒー
タにおいて、各カプセルに設けられた複数の加熱エレメ
ントを有することを特徴とするヒータ。 - 【請求項8】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒー
タにおいて、前記カプセルは金属製であることを特徴と
するヒータ。 - 【請求項9】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒー
タにおいて、前記カプセルは1つの電極を形成し、前記
加熱エレメントの一方の側が前記カプセルに接触するこ
と、前記加熱エレメントを覆うように配置された第2の
電極と、この第2の電極と前記加熱エレメント間に挟ま
れた電気的に導電性のバネとを備えることを特徴とする
ヒータ。 - 【請求項10】請求項9記載の内燃機関の燃料流路用ヒ
ータにおいて、前記バネは少なくとも1つの片寄った突
出部を有するバネ鋼の細片であることを特徴とするヒー
タ。 - 【請求項11】請求項9記載の内燃機関の燃料流路用ヒ
ータにおいて、各カプセルに対し、間隔を空けた1対の
開口部を前記ハウジングに貫通形成し、前記第2の電極
は前記開口部を通って伸びることを特徴とするヒータ。 - 【請求項12】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒ
ータにおいて、前記カプセルと前記ハウジングとの間に
挟まれた流体ガスケットを備えることを特徴とするヒー
タ。 - 【請求項13】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒ
ータにおいて、前記カプセルを前記ハウジングに固定す
る手段は、間隔を空けた平行な配置で前記ハウジングに
固定された複数対のレールを備え、このレールの各対は
1つのカプセルの両側辺を係合支持するように構成され
ていることを特徴とするヒータ。 - 【請求項14】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒ
ータにおいて、前記カプセルを前記ハウジングに固定す
る手段は、前記カプセルを貫通し前記ハウジングに螺合
するネジ固定具であることを特徴とするヒータ。 - 【請求項15】請求項1記載の内燃機関の燃料流路用ヒ
ータにおいて、前記カプセルを前記ハウジングに固定す
る手段は、間隔を空けた平行な配置で前記ハウジングに
固定された複数対のレールを備え、このレールの各対は
1つのカプセルの両端を係合支持するように構成されて
いることを特徴とするヒータ。 - 【請求項16】燃料流路に燃料が噴射される内燃機関の
燃料流路用ヒータにおいて、 燃料流路に挿入可能であって、前記燃料流路に面する内
側表面及び外側表面を有する管状ハウジングと、 各々が、カプセルと少なくとも1つの電気的な加熱エレ
メントとを備える複数のヒータ組立体と、 前記カプセルが互いに周方向に間隔を開けて位置しかつ
各カプセルで各加熱エレメントの少なくとも一表面が前
記ハウジングの外側表面と熱的に結合されるように前記
カプセルを前記ハウジングの外側表面に固定する手段と
を備えることを特徴とするヒータ。 - 【請求項17】請求項16記載の内燃機関の燃料流路用
ヒータにおいて、前記加熱エレメントは前記ハウジング
の外側表面に物理的に接触していることを特徴とするヒ
ータ。 - 【請求項18】請求項16記載の内燃機関の燃料流路用
ヒータにおいて、各カプセルと前記ハウジングとの間に
挟まれた電気的絶縁体ガスケットと、前記ハウジングの
一端を周方向に延在する電極と、前記電極を各カプセル
に電気的に接続する手段とを備えることを特徴とするヒ
ータ。 - 【請求項19】請求項16記載の内燃機関の燃料流路用
ヒータにおいて、各カプセルに設けられ、一端が前記カ
プセルの開口部を貫通し外側に伸びる電極と、各電極と
前記カプセルとの間に挟まれた電気的絶縁体細片と、前
記電極を前記加熱エレメントに電気的に接続する手段と
を備えることを特徴とするヒータ。 - 【請求項20】請求項19記載の内燃機関の燃料流路用
ヒータにおいて、前記電気的に接続する手段は金属バネ
であることを特徴とするヒータ。 - 【請求項21】請求項20記載の内燃機関の燃料流路用
ヒータにおいて、前記金属バネはバネ鋼の細片であるこ
とを特徴とするヒータ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/590,729 | 2000-06-08 | ||
US09/590,729 US6279549B1 (en) | 1999-09-21 | 2000-06-08 | Heater for a cold start fuel injector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002030999A true JP2002030999A (ja) | 2002-01-31 |
Family
ID=24363448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001167922A Pending JP2002030999A (ja) | 2000-06-08 | 2001-06-04 | 内燃機関の燃料流路用ヒータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002030999A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113653579A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 昆山大庚汽车配件有限公司 | 一种柴油加热器 |
JP2022502644A (ja) * | 2018-09-28 | 2022-01-11 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド | 実験室診断機器の正温度係数加熱 |
-
2001
- 2001-06-04 JP JP2001167922A patent/JP2002030999A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022502644A (ja) * | 2018-09-28 | 2022-01-11 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド | 実験室診断機器の正温度係数加熱 |
CN113653579A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 昆山大庚汽车配件有限公司 | 一种柴油加热器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060502 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060905 |