JP4683484B2 - 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 図１のＡ−Ａ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。 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。 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。 図６のＢ−Ｂ断面図である。 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。 分割型のブリーザチューブ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、 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

Claims (1)

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るとともに、前記ジョイントチューブの管壁に、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せてスロットが形成されており、
   前記スロットから前記ジョイントチューブ内に突出させて配置され、かつ、外部から密封されているＰＴＣヒータを備え、
   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ブリーザ装置付きエンジン。

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