JP2007218121A - Engine with breather device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine with a breather device suppressing freezing of moisture in a breather tube. <P>SOLUTION: A heater 13 having a PTC heater 14 with self temperature control function as a main body, is disposed in the breather tube 11 connecting a cylinder head cover 10 with an air cleaner 8. A slot 22a is formed in a tube wall of the breather tube 11 along the line of the tube so that the length direction of the slot corresponds with that of the tube, and the heater 13 is fixed being protruded from the slot 22a into the tube 11. The PTC heater 14 is sealed by the case 21. A radiator 20 extended along the breather tube 11 is joined with the case 21. An outer peripheral part of the breather tube 11 is covered with an outer heat insulating tube 23. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブリーザ装置付きエンジンに関し、特に、ブリーザ通路内での水分氷結を抑制するのに好適なブリーザ装置付きエンジンに関する。   The present invention relates to an engine with a breather device, and more particularly to an engine with a breather device suitable for suppressing moisture icing in a breather passage.

エンジン駆動型発電機などに使用される小型の汎用エンジンにおいては、ブローバイガスを吸気通路に連通させるため、エンジンの外側にブリーザチューブが引き回されている。したがって、この種のエンジンでは、ブリーザチューブが外気温度にさらされるようになり、外気温度が極めて低くなる寒冷地ではブリーザチューブ中を通過するブローバイガスに含まれる水分が氷結してブリーザチューブを閉塞させてしまうことがありえる。   In a small general-purpose engine used for an engine-driven generator or the like, a breather tube is routed outside the engine in order to allow blow-by gas to communicate with an intake passage. Therefore, in this type of engine, the breather tube is exposed to the outside air temperature, and in cold regions where the outside air temperature is extremely low, the moisture contained in the blow-by gas passing through the breather tube freezes to block the breather tube. It can happen.

この対策として、例えば、特開平８−１５１９１７号公報に記載されているエンジンでは、エンジン運転中の高温部分であるシリンダやマフラ等の冷却排風をブリーザチューブの外周部分に導くことによってブリーザチューブを加温する試みがなされている。また、実公昭６１−２２５３号公報では、ブリーザチューブを電気ヒータで加温するようにしたブローバイガス導入装置が提案されている。
特開平８−１５１９１７号公報 実公昭６１−２２５３号公報 As a countermeasure, for example, in an engine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-151917, the breather tube is guided by introducing cooling exhaust air from a cylinder or a muffler, which is a high temperature portion during engine operation, to the outer peripheral portion of the breather tube. Attempts have been made to heat. Japanese Utility Model Publication No. 61-2253 proposes a blow-by gas introduction device in which a breather tube is heated by an electric heater.
Japanese Patent Laid-Open No. 8-151917 Japanese Utility Model Publication No. 61-2253

特許文献１に記載された装置ではエンジン始動時においては、冷たい空気が吹き付けられるので加温の効果は得られず、むしろ冷風を吹き付けることによって水分の氷結を促進しかねない。また、特許文献２に記載された装置では、ブリーザチューブやブリーザチューブとエンジンとの接続部はかなりの低温となっているので、大熱容量のヒータを使用しないと加温効果が得られないし、仮に大熱容量のヒータを使用するとしても、その配置スペースの確保も容易でないという問題がある。   In the apparatus described in Patent Document 1, since cold air is blown when the engine is started, the effect of heating cannot be obtained. Rather, blowing cold air may promote moisture freezing. Further, in the apparatus described in Patent Document 2, the breather tube or the connection portion between the breather tube and the engine is considerably low in temperature, so that a heating effect cannot be obtained unless a large heat capacity heater is used. Even if a heater with a large heat capacity is used, there is a problem that it is not easy to secure the arrangement space.

本発明の目的は、上記課題を解消して、効率的にブリーザチューブ内のガスを加温するのに好適なブリーザ装置付きエンジンを提供することにある。   The objective of this invention is providing the engine with a breather apparatus suitable for heating the gas in a breather tube efficiently, solving the said subject.

上記目的を達成するための本発明は、ブローバイガス通路を介してエンジンの吸気通路にブローバイガスを導入するブリーザ装置付きエンジンにおいて、前記ブローバイガス通路のうち、エンジンの外部通過部分であるブリーザチューブ内に突出させて配置されたＰＴＣヒータを備え、前記ＰＴＣヒータが、外部から密封されているとともに、前記ブリーザチューブの壁部に形成されたスロットからブリーザチューブ内に突出されている点に第１の特徴がある。   To achieve the above object, the present invention provides an engine with a breather device for introducing blow-by gas into an intake passage of an engine via a blow-by gas passage, in a breather tube that is an external passage portion of the engine in the blow-by gas passage. The PTC heater is disposed so as to protrude from the slot, and the PTC heater is sealed from the outside and protrudes into the breather tube from a slot formed in the wall portion of the breather tube. There are features.

また、本発明は、前記スロットが、その長さ方向を前記ブリーザチューブの長さ方向に一致さて形成されている点に第２の特徴がある。   Further, the present invention has a second feature in that the slot is formed so that its length direction coincides with the length direction of the breather tube.

また、本発明は、前記ブリーザチューブが、ジョイントチューブと、該ジョイントチューブの両端にそれぞれ接続された分割チューブとからなり、前記スロットが前記ジョイントチューブの管壁に設けられている点に第３の特徴がある。   According to a third aspect of the present invention, the breather tube includes a joint tube and divided tubes connected to both ends of the joint tube, and the slot is provided in a tube wall of the joint tube. There are features.

さらに、本発明は、前記ブリーザチューブの外周のうち、少なくとも前記スロットを覆う筒状の断熱体が設けられている点に第４の特徴がある。   Furthermore, the present invention has a fourth feature in that a cylindrical heat insulator covering at least the slot is provided on the outer periphery of the breather tube.

第１〜４の特徴を有する本発明によれば、ブリーザチューブ内を流れるブローバイガスを加温してブリーザチューブ内での氷結を防止できる。特に、ＰＴＣヒータは自己温度制御機能を有しているので、外部からの制御が不要であり、構造の簡素化を図ることができる。また、ブリーザチューブを外側から加温するのと異なり、ＰＴＣヒータを密封状態でブローバイガスの流れの中に直接さらすことにより、ブリーザチューブ自体の加熱などで余分に消費される熱量が少なくてすみ、かつ、ＰＴＣヒータは、通過ガス中に含まれる腐食性ガス分や、油分、水分から保護することができ、ＰＴＣヒータの特性劣化を防ぎつつ、ブリーザチューブ内の通過ガスを効率よく加温することができる。さらに、ＰＴＣヒータとブリーザチューブとの接触面積を小さくできるので、ブリーザチューブを介して外気へ放出する熱量が少なくなり、効率よく加温することができる。   According to the present invention having the first to fourth features, the blow-by gas flowing in the breather tube can be heated to prevent icing in the breather tube. In particular, since the PTC heater has a self-temperature control function, control from the outside is unnecessary, and the structure can be simplified. Also, unlike heating the breather tube from the outside, by directly exposing the PTC heater to the blow-by gas flow in a sealed state, less heat is consumed by heating the breather tube itself, etc. In addition, the PTC heater can protect from corrosive gas, oil, and moisture contained in the passing gas, and efficiently heat the passing gas in the breather tube while preventing the deterioration of the characteristics of the PTC heater. Can do. Furthermore, since the contact area between the PTC heater and the breather tube can be reduced, the amount of heat released to the outside air through the breather tube is reduced, and heating can be performed efficiently.

第２の特徴を有する本発明によれば、スロットからブリーザチューブ内に突出しているＰＴＣヒータがブローバイガスの流れに沿って位置されるので、ＰＴＣヒータがブローバイガスと接触している時間を長くでき、加温面積を大きくできるので、大きい加温効果を得ることができる。   According to the present invention having the second feature, since the PTC heater protruding from the slot into the breather tube is positioned along the flow of blow-by gas, the time during which the PTC heater is in contact with the blow-by gas can be lengthened. Since the heating area can be increased, a large heating effect can be obtained.

第３の特徴を有する本発明によれば、ＰＴＣヒータとジョイントチューブとのアッセンブリを予め形成しておき、それを分割チューブと接続することができるので、設置作業が容易である。また、ジョイントチューブを容易に取り外すことができるので、寒冷地以外の仕向地への対応が容易である。   According to the present invention having the third feature, since the assembly of the PTC heater and the joint tube can be formed in advance and connected to the divided tube, the installation work is easy. Moreover, since the joint tube can be easily removed, it is easy to deal with destinations other than cold regions.

第４の特徴を有する本発明によれば、ブリーザチューブを介して外気へ放出する熱量を一段と少なくすることができる。   According to the present invention having the fourth feature, the amount of heat released to the outside air through the breather tube can be further reduced.

以下に図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るブリーザ装置付きエンジンで駆動されるエンジン駆動型発電機の斜視図である。発電機１は、底板２およびパイプ状フレーム３からなる空間の底部に収容されたエンジン４と発電機本体５とを備える。エンジン４および発電機本体５の上部には燃料タンク６が設けられ、燃料タンク６の背後には操作盤７が配置される。エンジン４に隣接してエアクリーナ８とマフラ９とが配置される。エンジン４のヘッドカバー１０とエアクリーナ８との間には両者をつなぐブリーザチューブ１１が設けられる。このブリーザチューブ１１はチョークアッセンブリ１２の支持部（チョークステー）を通してあり、一端がヘッドカバー１０に形成された孔に差し込まれ、他端がエアクリーナ８のケース内に引き込まれて内部のフック（図示せず）に保持される。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a perspective view of an engine-driven generator driven by an engine with a breather device according to an embodiment of the present invention. The generator 1 includes an engine 4 and a generator main body 5 housed in the bottom of a space formed by a bottom plate 2 and a pipe-like frame 3. A fuel tank 6 is provided above the engine 4 and the generator body 5, and an operation panel 7 is disposed behind the fuel tank 6. An air cleaner 8 and a muffler 9 are disposed adjacent to the engine 4. A breather tube 11 is provided between the head cover 10 of the engine 4 and the air cleaner 8 to connect the two. The breather tube 11 passes through a support portion (choke stay) of the choke assembly 12, and one end is inserted into a hole formed in the head cover 10, and the other end is drawn into the case of the air cleaner 8 to hook inside (not shown). ).

図４は、ブリーザチューブ１１の加温部つまりブリーザヒータの分解図である。同図において、ブリーザヒータ１３は、発熱体であるヒータ本体（チタン酸バリウムからなる半導体セラミックスであるＰＴＣヒータが望ましい）１４と、ヒータ本体１４の両側に配置される一対の電極板１５，１５と、電極板１５，１５に接続される電線１７，１７とを備える。電線１７，１７は図示しない電源と接続される。   FIG. 4 is an exploded view of the heating part of the breather tube 11, that is, the breather heater. In the figure, a breather heater 13 includes a heater body (preferably a PTC heater made of semiconductor ceramics made of barium titanate) 14 as a heating element, and a pair of electrode plates 15 and 15 disposed on both sides of the heater body 14. And electric wires 17, 17 connected to the electrode plates 15, 15. The electric wires 17, 17 are connected to a power source (not shown).

ヒータ本体１４は電線１７，１７が接続された電極板１５，１５で側面を挟まれた状態でヒータケース２１に挿入され、モールド材を充填して接着される。ケース２１には、筒状もしくは棒状の放熱体２０が接合される。ケース２１によって、ヒータ本体１４はブリーザチューブ１１内を流れるガスから隔離される。ケース２１は、銅、真鍮、アルミニューム等、熱伝導性の良好な金属からなる深絞り成型品であるのがよい。   The heater body 14 is inserted into the heater case 21 with the side surfaces sandwiched between the electrode plates 15 and 15 to which the electric wires 17 and 17 are connected, and is filled with a molding material and bonded. A cylindrical or rod-like heat radiator 20 is joined to the case 21. By the case 21, the heater body 14 is isolated from the gas flowing through the breather tube 11. The case 21 is preferably a deep-drawn molded product made of a metal having good thermal conductivity, such as copper, brass, or aluminum.

放熱体２０も、ケース２１と同様、熱伝導性の良好な金属からなるのがよく、溶接やロウ付けによってケース２１に接合される。放熱体２０は筒状や棒状の部材に限らない。例えば、二つ折りにした金属板をブリーザチューブ１１に沿って延長するように配し、その両端をケース２１の側面に接合するようにしてもよいし、線状の部材であってもよい。要は、放熱を良好にするため、できるだけ表面積を大きくとれるような材料や形状に設定してあればよい。ケース２１を金属製とする場合は電極１５，１５とケース２１との間に電気絶縁シート等を配して絶縁をする。   Similarly to the case 21, the radiator 20 is preferably made of a metal having good thermal conductivity, and is joined to the case 21 by welding or brazing. The radiator 20 is not limited to a cylindrical or bar-like member. For example, the metal plate folded in half may be arranged so as to extend along the breather tube 11, and both ends thereof may be joined to the side surface of the case 21, or a linear member may be used. In short, in order to improve heat dissipation, it is sufficient to set the material and shape so that the surface area can be as large as possible. When the case 21 is made of metal, an insulating sheet or the like is disposed between the electrodes 15 and 15 and the case 21 for insulation.

図５は、ブリーザヒータ１３をブリーザチューブ１１へ組み付ける動作説明のための斜視図である。ブリーザチューブ１１は、その長さ方向に沿って長く伸びたスロット２２ａを有しており、ケース２１と一体にモールドされたヒータ本体１４は放熱体２０とともに、このスロット２２ａを通してブリーザチューブ１１内に挿入される。ブリーザチューブ１１内に挿入されたブリーザヒータ１３は、ケース２１の上縁の周囲をスロット２２ａの内周に接着することによってブリーザチューブ１１に固定される。矢印Ａ１はブリーザヒータ１３の挿入方向を示す。   FIG. 5 is a perspective view for explaining the operation of assembling the breather heater 13 to the breather tube 11. The breather tube 11 has a slot 22a that extends long along its length direction. The heater body 14 molded integrally with the case 21 is inserted into the breather tube 11 through the slot 22a together with the heat radiator 20. Is done. The breather heater 13 inserted into the breather tube 11 is fixed to the breather tube 11 by bonding the periphery of the upper edge of the case 21 to the inner periphery of the slot 22a. Arrow A1 indicates the insertion direction of the breather heater 13.

図１は、ブリーザヒータを組み込んだブリーザチューブとエアクリーナとの取り付け部の構造を示す断面図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。これらの図では、ブリーザチューブ１１の外周には、ブリーザヒータ１３を挿入したスロット２２ａを覆うとともに、ブリーザチューブ１１から外方への放熱を抑制するための筒状断熱体２３が設けられている。なお、断熱体２３は、少なくともスロット２２ａが覆うだけの寸法があれば放熱制御効果はあるが、エアクリーナ取付部付近の冷却し易い部分の広い範囲にわたって覆うとより効果は大きい。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a mounting portion between a breather tube incorporating a breather heater and an air cleaner, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. In these drawings, the outer periphery of the breather tube 11 is provided with a cylindrical heat insulator 23 for covering the slot 22a into which the breather heater 13 is inserted and for suppressing heat radiation from the breather tube 11 to the outside. It should be noted that the heat insulator 23 has a heat dissipation control effect as long as it has at least a size that can be covered by the slot 22a.

ブリーザチューブ１１の一端は、エアクリーナ８の一部として形成される受入口８１の外面に適合するように拡張されていて、互いに嵌合されている。そして図示のように、ブリーザヒータ１３のヒータ本体１４から延びた放熱体２０は、受入口８１の中心に位置されている。なお、受入口８１はエアクリーナ８の吸気管から分岐して設けられる。   One end of the breather tube 11 is expanded to fit the outer surface of a receiving port 81 formed as a part of the air cleaner 8 and is fitted to each other. As shown in the figure, the heat radiator 20 extending from the heater main body 14 of the breather heater 13 is positioned at the center of the receiving port 81. The receiving port 81 is provided to be branched from the intake pipe of the air cleaner 8.

ブリーザヒータ１３は一つに限らず、複数設けることもできる。図６は、複数のブリーザヒータを有するブリーザチューブの断面図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。図１と同符号は同一または同等部分を示す。この構造では、ブリーザチューブ１１に二つのブリーザヒータ１３，１３がチューブ１１の長さ方向に並んで配置されている。つまり、ブローバイガスの流れに沿って直列に配置されている。そして、二つのブリーザヒータ１３がブリーザチューブ１１の横断面中心に対称に配置されている。   The number of breather heaters 13 is not limited to one, and a plurality of breather heaters 13 may be provided. 6 is a cross-sectional view of a breather tube having a plurality of breather heaters, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1 denote the same or equivalent parts. In this structure, two breather heaters 13, 13 are arranged in the breather tube 11 along the length direction of the tube 11. That is, they are arranged in series along the flow of blow-by gas. Two breather heaters 13 are arranged symmetrically at the center of the cross section of the breather tube 11.

ヒータ本体１４として好適なＰＴＣヒータは、次のような、自己温度制御作用を有する。図８は、ＰＴＣヒータの作用を示す図である。電源を投入すると、電流が流れ（段階Ｓ１）、自己発熱する（段階Ｓ２）。その結果、ＰＴＣヒータの抵抗が増大し（段階Ｓ３）、電流が減少する（段階Ｓ４）。電流が減少すると、ＰＴＣヒータの温度が低下し（段階Ｓ５）、抵抗が低下する（段階Ｓ６）。抵抗が低下すると電流が増大する。すなわち、段階Ｓ１に戻る。こうして、これらの段階が繰り返され、そのＰＴＣヒータの温度−抵抗特性に従って温度が一定に維持される。このような自己温度制御作用を有するＰＴＣヒータを使用することにより、複雑な温度制御機能が不要であり、加温構造を簡素化することができる。   A PTC heater suitable as the heater body 14 has the following self-temperature control action. FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the PTC heater. When the power is turned on, a current flows (step S1) and self-heats (step S2). As a result, the resistance of the PTC heater increases (step S3) and the current decreases (step S4). When the current decreases, the temperature of the PTC heater decreases (step S5), and the resistance decreases (step S6). As resistance decreases, current increases. That is, the process returns to step S1. Thus, these steps are repeated, and the temperature is kept constant according to the temperature-resistance characteristics of the PTC heater. By using the PTC heater having such a self-temperature control action, a complicated temperature control function is unnecessary, and the heating structure can be simplified.

なお、ブリーザチューブ１１は、組み立ての容易のために分割型とすることができる。図９は、分割型のブリーザチューブを示す断面図である。図９において、ブリーザチューブ１１は、例えば、ナイロンからなるジョイントチューブ２２と、その両端に嵌合接続されるゴムチューブ２２Ａ，２２Ｂとからなる。この分割型ではジョイントチューブ２２にブリーザヒータ１３を挿入するためのスロット２２ａが設けられる。   The breather tube 11 can be a split type for easy assembly. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a split type breather tube. In FIG. 9, the breather tube 11 includes a joint tube 22 made of, for example, nylon and rubber tubes 22A and 22B fitted and connected to both ends thereof. In this split type, a slot 22 a for inserting the breather heater 13 is provided in the joint tube 22.

本発明の一実施形態に係るブリーザヒータを収容したブリーザチューブの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the breather tube which accommodated the breather heater which concerns on one Embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本発明の一実施形態に係るブリーザ装置付きエンジン駆動型発電機の斜視図である。It is a perspective view of an engine drive type generator with a breather device concerning one embodiment of the present invention. ブリーザヒータの分解図である。It is an exploded view of a breather heater. ブリーザヒータをブリーザチューブへ組み付ける動作説明のための斜視図である。It is a perspective view for explanation of operation which assembles a breather heater to a breather tube. 複数のブリーザヒータを収納したブリーザチューブの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the breather tube which accommodated the several breather heater. 図６のＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. ＰＴＣヒータの自己温度制御作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the self temperature control effect | action of a PTC heater. 分割型のブリーザチューブを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a split-type breather tube.

符号の説明Explanation of symbols

１…エンジン駆動型発電機、 ４…エンジン、 ５…発電機本体、 ８…エアクリーナ、 １０…ヘッドカバー、 １１…ブリーザチューブ、 １４…ＰＴＣヒータ、 １５…電極板、 １７…ハーネス、 ２０…放熱体、 ２１…ケース、 ２２…ジョイントチューブ、 ２３…断熱体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine drive type generator, 4 ... Engine, 5 ... Generator main body, 8 ... Air cleaner, 10 ... Head cover, 11 ... Breather tube, 14 ... PTC heater, 15 ... Electrode plate, 17 ... Harness, 20 ... Radiator, 21 ... Case, 22 ... Joint tube, 23 ... Insulator

Claims (4)

ブローバイガス通路を介してエンジンの吸気通路にブローバイガスを導入するブリーザ装置付きエンジンにおいて、
前記ブローバイガス通路のうち、エンジンの外部通過部分であるブリーザチューブ内に突出させて配置されたＰＴＣヒータを備え、
前記ＰＴＣヒータが、外部から密封されているとともに、前記ブリーザチューブの壁部に形成されたスロットからブリーザチューブ内に突出されていることを特徴とするブリーザ装置付きエンジン。 In an engine with a breather device that introduces blow-by gas into the intake passage of the engine via the blow-by gas passage,
Of the blow-by gas passage, provided with a PTC heater arranged to project into a breather tube that is an external passage portion of the engine,
The engine with a breather device, wherein the PTC heater is sealed from the outside and protrudes into a breather tube from a slot formed in a wall portion of the breather tube. 前記スロットが、その長さ方向を前記ブリーザチューブの長さ方向に一致さて形成されていることを特徴とする請求項１記載のブリーザ装置付きエンジン。   2. The engine with a breather device according to claim 1, wherein the slot is formed so that a length direction thereof coincides with a length direction of the breather tube. 前記ブリーザチューブが、ジョイントチューブと、該ジョイントチューブの両端にそれぞれ接続された分割チューブとからなり、
前記スロットが前記ジョイントチューブの管壁に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のブリーザ装置付きエンジン。 The breather tube is composed of a joint tube and divided tubes respectively connected to both ends of the joint tube.
3. The engine with a breather device according to claim 1, wherein the slot is provided in a pipe wall of the joint tube. 少なくとも前記スロットを覆う筒状の断熱体が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブリーザ装置付きエンジン。   The engine with a breather device according to any one of claims 1 to 3, wherein a cylindrical heat insulator covering at least the slot is provided.
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