JP4683487B2 - Engine with breather device - Google Patents
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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
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を通過する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 which eliminates the said subject and passes the inside of a breather tube efficiently.
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接続される分割チューブとからなり、前記ジョイントチューブの管壁に形成されたスロットの内周に支持されて該ジョイントチューブ内側に突出して配置されたブリーザヒータを備えた点に第1の特徴がある。 In order to achieve the above object, the present invention provides an engine with a breather device that introduces blowby gas into an intake passage of an engine via a blowby gas passage, wherein a breather tube that is an external passage portion of the engine is included in the blowby gas passage. A breather heater which is composed of a joint tube and a divided tube connected to both ends of the joint tube, and is supported by the inner periphery of a slot formed in the tube wall of the joint tube and protrudes inside the joint tube There is a first feature in that
また、本発明は、前記ブリーザヒータが、ヒータ本体と、該ヒータ本体からブリーザチューブ長手方向に延出され該ヒータ本体が発生する熱を放散する放熱体とからなる点に第2の特徴がある。 In addition, the present invention has a second feature in that the breather heater includes a heater body and a radiator that extends from the heater body in the longitudinal direction of the breather tube and dissipates heat generated by the heater body. .
また、本発明は、前記ヒータ本体が、ケースに覆われたPTCヒータであり、前記放熱体が前記ケースに接合されている点に第3の特徴がある。 In addition, the present invention has a third feature in that the heater body is a PTC heater covered with a case, and the radiator is joined to the case.
さらに本発明は、前記ブリーザチューブのうち、少なくとも前記スロットを含むジョイントチューブ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 that covers at least the joint tube including the slot among the breather tubes is provided.
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ブリーザヒータで直接加熱するので、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、ブリーザヒータを予めジョイントチューブと一体にした状態で分割チューブを介してエンジンに取り付けることができるので、ブリーザヒータの取り付けが容易である。ブリーザヒータはジョイントチューブに支持されて内側に突出して配置されているので、ブリーザチューブを介して外気へ熱が放出しにくくなり、効率よくブリーザチューブ内を加温することができる。また、寒冷地向け以外のエンジンでは、ブリーザヒータを取り外すことも容易なので、仕向地毎に共通のエンジンとすることができ、また寒冷時期以外の季節に取り出すことも簡単に行える。 According to the present invention having the first feature, since the gas passing through the breather tube is directly heated by the breather heater, the breather tube can be efficiently heated. Moreover, since the breather heater can be attached to the engine via the divided tube in a state of being integrated with the joint tube in advance, the breather heater can be easily attached. Since the breather heater is supported by the joint tube and protrudes inwardly, it becomes difficult to release heat to the outside air through the breather tube, and the inside of the breather tube can be efficiently heated. In addition, since it is easy to remove the breather heater in engines other than those for cold regions, the engine can be made common to each destination, and can be easily taken out in seasons other than the cold season.
第2の特徴を有する本発明では、ブリーザチューブの長手方向に沿って大きい放熱面積を確保できるので、ブリーザチューブを通過するガス流に対する加温効果が大きい。また、構造上加温したい部分に直接ヒータ本体を配置できない場合でも、放熱体を介して所望部位を加温することができる。 In the present invention having the second feature, since a large heat radiation area can be secured along the longitudinal direction of the breather tube, the heating effect on the gas flow passing through the breather tube is great. Further, even when the heater main body cannot be disposed directly on the portion to be heated due to the structure, the desired portion can be heated via the radiator.
第3の特徴を有する本発明では、PTCヒータが自己温度制御作用をするので、加温のための制御が不要であり、構成が簡素化される。また、PTCヒータはブリーザチューブの外部ではなく、ケースで覆われてブリーザチューブの内側に設けられ、通過流に直接さらされるので、ブリーザチューブ自体の加熱などに消費される無駄な熱量が少なくなり、効率よい加温が可能になる。 In the present invention having the third feature, since the PTC heater performs a self-temperature control action, control for heating is unnecessary, and the configuration is simplified. In addition, the PTC heater is not covered with the breather tube, but is covered with the case and provided inside the breather tube, and directly exposed to the passing flow, so that the amount of wasted heat consumed for heating the breather tube itself is reduced. Efficient heating is possible.
第4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。 According to 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
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に接続される電気配線17,17と、ケース21とを備える。電気配線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14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。PTCヒータは、電流を流すと発熱して抵抗が増大する特性を有する。それによって流れる電流が減少して温度低下し、温度低下すると抵抗が小さくなって電流の流れが多くなる。このように、PTCヒータは特別に制御装置を設けなくても、温度が一定になる自己温度制御作用をするので好都合である。
FIG. 4 is an exploded view of the heating part of the
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、鍔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。ケース21の側面には、二つ折りされた帯状の放熱体20の両端部が接合される。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。
The
ケース21が金属製でるので、放熱体20を備えたヒータ本体14をケース21に収容する際、ケース21と電極15,15およびヒータ本体14との接触面には電気的絶縁シート等が介在される。ヒータ本体14は電気配線17,17が接続された電極板15,15とともにケース21に収容され、熱良導性のモールド材を充填されてケース21に接着される。
Since the
組み立てられたブリーザヒータ13はブリーザチューブ11内に装着される。図5は、ブリーザヒータ13の装着工程を示すブリーザヒータ13とブリーザチューブ11の斜視図である。ブリーザチューブ11は、ジョイントチューブ18とジョイントチューブ18両端の小径部分18a、18bに嵌合される分割チューブ22,23とからなる。ジョイントチューブ18は適度な断熱性があるナイロン等からなるのが好ましく、分割チューブ22,23はエアクリーナ8やヘッドカバー10との接続部に嵌合しやすいようにゴム製であるのがよい。
The assembled
ジョイントチューブ18の中間部には、ケース21の鍔21Aが着座できるように平面状に着座面18cが形成されている。そして、この着座面18cには、ジョイントチューブ18の長手方向に沿って延在するスロット18dが形成されている。放熱体20およびケース21を、スロット18dを利用して、放熱体20の先端側から経路24に沿ってジョイントチューブ18内に挿入し、ケース21の上部開放部の縁つまり鍔21Aが着座座面18cに着座するように位置決めする。こうして、ヒータ本体14がジョイントチューブ18の横断面中央部に配置され、放熱体20がジョイントチューブ18の長手方向に沿って延在した状態で配置される。ヒータ本体14と放熱体20の配置は後でさらに述べる。
A
ジョイントチューブ18にブリーザヒータ13を装着した後、分割チューブ22,23をジョイントチューブ18に嵌着する。こうして組み立てられたブリーザヒータ13とブリーザチューブ11との組立体は、両端がエアクリーナ8およびエンジンのヘッドカバー10にそれぞれ接続される。
After attaching the
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5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の分割チューブ23はエアクリーナ8に形成される筒状突出部であるブローバイガス受入口8Aに嵌合される。ブリーザヒータ13は、図2から理解できるように、スロット18dの縁にケース21の鍔21Aが支持されてジョイントチューブ18の横断面中央部に突出して配置される。ケース21から突出している放熱体20はブリーザチューブ11の長手方向に沿って配置されており、その先端はブローバイガス受入口8Aの根元部にまで延びている。ブリーザチューブ11は断熱材料からなるアウタチューブ25で覆われる。アウタチューブ25はブリーザチューブ11全体を覆うのがよいが、少なくとも、図示のように分割チューブ22,23とヒータ本体14を組み込んだジョイントチューブ18との接続部を覆ってあればよい。このアウタチューブ25によってブリーザヒータ13のケース21上面開放部は外部環境からシールドされるとともに、ブリーザチューブ11内は外部の低温環境から断熱される。
FIG. 1 is a side sectional view of a breather tube incorporating a
図1,図2に示した構成によれば、予めジョイントチューブ18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分割チューブ22,23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。
According to the configuration shown in FIGS. 1 and 2, the
図6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のレイアウトによっては、ブローバイガス受入口8Aの先端延長方向にジョイントチューブ18を直線的に配置できないことがある。そこで、この変形例ではジョイントチューブ18をエルボ状に形成、つまり曲管とした。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modification of the attachment portion with the
ブリーザヒータ13はエルボ状のジョイントチューブ18の水平部分18Hに形成されたスロット18dから内側に挿入される。放熱体20はジョイントチューブ18の垂直部分18Vからブローバイガス受入口8Aに延長可能とするため、ケース21の長手方向に直交する側、つまりケース21の底面に直交して接合されている。ブリーザチューブ11の垂直部分18Vとブローバイガス受入口8Aとは分割チューブ23で接続され、ブリーザチューブ11の水平部分18Hは分割チューブ22に連結される。
The
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、並びに延長方向を適宜選択することによって、ブリーザヒータ13のヒータ本体14を所望の加温対象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。
Thus, by appropriately selecting the shape and size of the
また、ジョイントチューブ18内にブリーザヒータ13を組み込んだサブアッセンブリを形成し、このサブアッセンブリに分割チューブ22,23を組み付けてアッセンブリとし、さらに、このアッセンブリをエアクリーナ8やエンジンのヘッドカバー10に連結することでブローバイガス通路を形成できる。このように、ブリーザヒータ13を予めジョイントチューブ18内に組み込んでおけるので、ブリーザヒータ13の取り付けが容易である。
Further, a subassembly in which the
なお、ブリーザヒータ13に放熱体20を設けると、放熱面積を大きくとすることができるが、本発明は、放熱体20を有していないブリーザヒータを適用したエンジンも含むことができる。
In addition, when the
本発明は、上述の実施形態に限定されず、少なくともジョイントチューブに設けたスロットを通じてブリーザヒータをジョイントチューブ内に配置した構成を基礎として適宜変形できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified based on a configuration in which the breather heater is disposed in the joint tube through at least a slot provided in the joint tube.
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…電気配線、 18…ジョイントチューブ、 18c…ケース着座面、18d…スロット、 20…放熱体、 21…ケース、 22,23…分割チューブ、 25…アウタチューブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine drive type generator, 4 ... Engine, 5 ... Generator main body, 8 ... Air cleaner, 10 ... Head cover, 11 ... Breather tube, 15 ... Electrode plate, 17 ... Electric wiring, 18 ... Joint tube, 18c ... Case seating Surface, 18d ... slot, 20 ... radiator, 21 ... case, 22,23 ... divided tube, 25 ... outer tube
Claims (2)
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接続される分割チューブとからなり、
前記ジョイントチューブが、その管壁に、該ジョイントチューブの長手方向に沿って形成されたスロットを有しており、
前記スロットの内周に係合する鍔を有し、前記ジョイントチューブ内側に突出して配置されてヒータ本体であるPTCヒータを収容するケースと、該ケースから前記ジョイントチューブの長手方向に延出されて前記ヒータ本体が発生する熱を放散する放熱体とからなるブリーザヒータを備えた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, a breather tube that is an external passage portion of the engine is composed of a joint tube and divided tubes connected to both ends of the joint tube.
The joint tube has a slot formed along a longitudinal direction of the joint tube in the tube wall;
A case that has a flange that engages with the inner periphery of the slot, and is disposed so as to protrude inside the joint tube and accommodates a PTC heater as a heater body, and extends from the case in the longitudinal direction of the joint tube An engine with a breather device, comprising a breather heater including a heat radiator that dissipates heat generated by the heater body .
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