JP4683483B2 - ブリーザ装置付きエンジン - Google Patents

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。

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。

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

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。

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。

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設けられたヒータを備え、前記ヒータが、前記ブリーザチューブの長さ方向に沿って延長された放熱体を有している点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記ヒータの発熱体であるヒータ本体が、前記ブリーザチューブの横断面中央部分に配置されている点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記ブリーザチューブが該ブリーザチューブの壁を貫通するヒータ組み込み用のスロットを備えているとともに、前記スロットから挿入され、かつ該スロットの縁で支持されて前記ブリーザチューブの内方に突出している熱伝導性を有するヒータケースを備え、前記ヒータ本体が、前記ヒータケース内に収納されている点に第３の特徴がある。

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に形成されている点に第４の特徴がある。

さらに、本発明は、ブリーザチューブ外周のうち前記放熱体の一端が前記ヒータケースに接合されている点に第５の特徴があり、ブリーザチューブ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６の特徴がある。

第１の特徴を有する本発明によれば、ブリーザチューブ内を通過するガスを直接加熱するので、効率よくブリーザチューブを加温することができる。また、放熱体をブリーザチューブの長さ方向に沿って延長して放熱面積を大きくしているので、通過ガスとの接触時間を長くして効果的に加温することができる。

第２の特徴によれば、ヒータ本体がブリーザチューブの壁面から離れた該チューブ中央部に位置されるので、ヒータ本体からブリーザチューブの壁面を介して外部に放出される熱量が少なくなり、通過ガスを効率よく加温することができる。

第３の特徴によれば、ヒータ本体と放熱体とをヒータケースに組み込んだ後、このアッセンブリをスロットからブリーザチューブ内に挿入し、ヒータケースをスロットの縁に係合させて支持させることができる。ヒータとブリーザチューブの長手方向との接触部はヒータケースとスロットとの係合部のみであるので、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。

第４の特徴によれば、ヒータ本体と放熱体とヒータケースとのアッセンブリを予めジョイントチューブに組み込んでおき、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。

第５の特徴によれば、ヒータケースを介して放熱体を支持できる。また、第６の特徴によれば、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。

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。

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に接続される電線つまりハーネス１７，１７とを備える。ハーネス１７，１７は図示しない電源と接続される。本実施例においては、ヒータ本体として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ヒータを使用している。

ヒータ本体１４はハーネス１７，１７が接続された電極板１５，１５の外側に配された電気絶縁シート１９とともに、放熱体２０を有するケース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とともにヒータジョイント２２に形成されたスロット２２ａからヒータジョイント２２内に挿入され、接着剤で固定される。ヒータジョイント２２は２分割されるブリーザチューブ１１の中間に配されてブリーザチューブ１１を互いに接続する管状部材である。このヒータジョイント２２を後述する分割チューブと接続して組み立てを終了する。

図１は、ブリーザヒータ１３を組み込んだブリーザチューブの側面断面図であり、図２は同正面断面図である。図４と同符号は同一または同等部分を示す。図１において、ブリーザチューブ１１のチューブ本体はエアクリーナ８に接続されるチューブ部分（一方の分割チューブ）２２Ａとヘッドカバー１０に接続されるチューブ部分（他方の分割チューブ）２２Ｂと、これら両チューブ部分２２Ａ，２２Ｂの間に配置されて両者を接続しているヒータジョイント２２とからなる。チューブ部分２２Ａ，２２Ｂはゴムからなり、ヒータジョイント２２は水滴が付着しにくいナイロンなどからなるのが好ましい。ヒータ本体１４とヒータ本体１４からヒータジョイント２２の軸方向に延長された放熱体２０はヒータジョイント２２内に収容されている。ハーネス１７はヒータ本体１４からヒータジョイント２２の外部に引き出され、ヒータジョイント２２の長手方向に延長されている。ヒータジョイント２２の一端（放熱体２０が延長された側）にはチューブ部分２２Ａが嵌合されて接続され、ヒータジョイント２２の他端にはチューブ部分２２Ｂが嵌合されて接続される。チューブ部分２２Ａ，２２Ｂとヒータ本体１４を組み込んだヒータジョイント２２との接続部は、断熱性材料からなるアウタチューブ２３で覆われる。

図１，図２に示した構成によれば、予めヒータジョイント２２にブリーザヒータ１３を組み付けてアッセンブリを形成しておき、別工程でこのアッセンブリをチューブ部分２２Ａ，２２Ｂに接続することができるので、エンジン駆動型発電機へのブリーザヒータ１３の設置が容易である。

図５はヒータ本体を収納するケースと放熱体２０とのアッセンブリの側面図、図６は同下面図である。ケース２１は、１面が開放された略直方体の容器であり。開放面の縁には、ヒータジョイント２２のスロット２２ａの縁に係合するフランジ２１Ａが設けられている。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。放熱体２０は、ケース２１と同等の金属を二つ折りにして両端をケース２１の２側面にそれぞれに接合してなる。この接合は溶接やロウ付けによるのがよい。放熱体２０は二つ折りにした金属板に限らず、棒状の部材や線状の部材であってもよいが放熱を良好にするため、表面積を大きくとれるような形状にするのがよい。この場合、ケース２１との接合根元部分の面積は広い方がよいが、先端部分まで熱が効率よく伝達される形状が好ましい。

図７は電極板１５とハーネス１７とアッセンブリの側面図、図８は同正面図である。電極板１５はヒータ本体１４の側面に当接する電極板本体１５１と電極板本体１５１の上部に形成された接続部１５２とからなり、接続部１５２には、ハーネス１７が接続される。このように一対の接続部１５２ならびに電極板本体１５１は互いに隣接しているので、接続部１５２同士、および両電極板本体１５１同士を互いに電気的に絶縁する絶縁部材を設けるのがよい。

図９はエアクリーナ８との取り付け部の一例を示す断面図である。なお、図９では簡単のため、チューブ本体１１０はヒータジョイント２２を有していない連続した一体型のものとして示している。ブリーザチューブ１１の一端を、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して、互いを嵌合している。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。

図１０はエアクリーナ８との取り付け部の変形例を示す断面図である。エアクリーナ８に設けられる吸気管８２の位置や向きによってはブリーザヒータ１３を受入口８１の近くに取り付けられないことがある。図８の構成はそのような場合の適用例である。この例では、受入口８１に接続されたチューブ本体１１０は、受入口８１の直近で９０°屈曲してヘッドカバーに至るレイアウトが採られている。したがって、ブリーザヒータ１３は、エアクリーナ８側から見てブリーザチューブ１１の屈曲部１１Ｙの先に位置している。このレイアウトで、受入口８１まで加温できるように、放熱体２０を、屈曲部１１Ｙに沿って曲げ、吸気管８２まで延長できるように寸法を長くしている。

このように、ブリーザヒータ１３から延長される放熱体２０の形状や寸法を適宜選択することによって、ブリーザヒータ１３を所望の加温体層部位に設けることができなくても、ブリーザチューブ１１に沿って延長される放熱体２０を介して任意に部位を加温することができる。

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。 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正面断面図である。 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。 ブリーザヒータの分解図である。 ヒータ本体を収納するケースと放熱体とのアッセンブリを示す側面図である。 ヒータ本体を収納するケースと放熱体とのアッセンブリを示す下面図である。 電極板とハーネスとのアッセンブリの側面図である。 電極板とハーネスとのアッセンブリの正面図である。 エアクリーナとブリーザチューブとの取り付け部を示す断面図である。 エアクリーナとブリーザチューブとの取り付け部の変形例を示す断面図である。

符号の説明

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、 １５…電極板、 １７…ハーネス、 １９…電気絶縁シート、 ２０…放熱体、 ２１…ケース、 ２２…ジョイントチューブ、 ２３…アウタチューブ

Claims (2)

1. エンジンの外部通過部分であるブリーザチューブを含む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、
   前記ブリーザチューブが、ジョイントチューブ、および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を含み、
   前記ジョイントチューブが、該ジョイントチューブの壁を貫通するヒータ組み込み用のスロットを備えており、
   前記ジョイントチューブの横断面中央部分に配置される発熱体であるヒータ本体と、前記ヒータ本体を収容する熱良導性のヒータケースとからなるヒータを備え、
   前記ヒータケースが前記スロットの縁で支持されて前記ジョイントチューブの内方に突出しているとともに、該ジョイントチューブの内方に突出したヒータケースに、ブリーザチューブの長さ方向に沿って延在する放熱体の一端が接合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。
2. 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ことを特徴とする請求項１に記載のブリーザ装置付きエンジン。

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