JPH0354354A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの吸気装置に関するものである。

〔従来の技術］ エンジンにおける異常燃焼の１つに、燃焼室の炎が吸気
通路内の混合気に逆伝播する、いわゆるバックファイア
がある。

上記バックファイアか生じた場合、火炎によってキャブ
レータ等の吸気量制御手段が破壊されることがあった。

このため、従来のエンジンには、吸気通路における燃焼
室と吸気量制御手段との間に、防火金網等からなるフレ
ームアレスターを設けているものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、防火金網等から戊るフレームアレスターでは
、バックファイア発生時の火炎を完全に消炎することが
できず、吸気量制御手段等の吸気系要素を火炎から守る
ことが困難であった。

本発明は、上記実状に鑑みて、バックファイア発生時に
おける、吸気量制御手段等の吸気系要素の損傷を可及的
に防止することの可能なエンジンの吸気装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明では、吸気通路における燃焼室と吸気量制
御手段との間に、互いに近接配置された複数本のウォー
タチューブを備えて成るフレームアレスターを設けると
ともに、上記ウォータチューブに冷却水を供給するため
の冷却水供給手段を設けることによって上記目的を達成
したのである。

〔作用〕

上記構戒によれば、バックファイア発生時に、フレーム
アレスターを通過しようとした火炎は、冷却されたウォ
ータチューブに熱を奪われ消炎されてしまう。

〔実施例〕

以ド、本発明の具体的な構成を、一実施例を示す図面に
基づいて詳細に説明する。

第↓図および第２図に、本発明に関わるエンジンの吸気
装置を水素エンジンの吸気装置に適用した例を示す。な
お、予混合方式の水素エンジンがバックファイアを起こ
し易いことは良く知られているとおりである。

第１図に示すように、エンジンの燃焼室１から図中右方
へ延びる吸気通路２には、吸気量制御手段としての空気
制御弁３が設けられている。

上記吸気通路２における、燃焼室１と上記空気制御弁３
との間には、後述するフレームアレスタ１０が配設され
ている。また、このフレームアレスター１０の上流域（
図中右方域）には、ｆｆｌ　ｌ−’！噴射バルブ４が設
置されている。

上記フレームアレスター１０は、第２図に明示するよう
に、コルゲーテツドチューブ形式のコアを持ったラジエ
ー夕と同様に構成されている。すなわち、互いに近接配
置された複数本のウオータチューブ１．１，１１，・・
・の上下に、それぞれア・ソバタンク１２、ロワタンク
〕３が設けられているとともに、隣接するウオータチュ
ーブ１１１１，・・・の間にはコルゲートフイン１４が
介装されている。上記ウオータチューブ１１は、吸気の
流通方向　（図中矢印Ａ，Ａ方向）に沿って偏平に形或
されているとともに、上記ウオータチューブ１〕には上
記吸気の流通方向に沿って冷却水の一部を噴出させるた
めの複数個のノズル孔コ，　１．．　ａ　，１１ａ，・
・・が穿設されている。なお、，符号１５は冷却水送給
バイプであり、符号１６は冷却水排出バイブてある。

第１図に示す如く、フレームアレスター１０の上方域に
は水タンク１７が配設され、この水タンク１７とフレー
ムアレスター〕０とは上記冷却水送給バイブ１５を介し
て互いに連通している。このバイプ１５には、手動開閉
バルブ１８が介装されているとともに、該バルブ１８の
下流域にはエンジンが始動すると開戊する電磁開閉バル
ブ１つが介装されている。上記冷却水送給バイブ１５、
水タンク〕７、手動開閉バルブ１８、および電磁開閉バ
ルブ１つによって冷却水供給手段２０が構威されている
。

上記手動開閉バルブ１８を開或するとともに、エンジン
を始動させて電磁開閉バルブ１９を開成することｉこよ
り、水夕冫ク１７からフレームアレスター１０へ冷却水
が供給され、ウォータチューブ１１および該チューブ１
１に連設しているコルゲートフィン１４が冷却される。

エンジンの吸気行程時、燃焼室１内の負圧により空気制
御弁３を介して介して吸気通路２内に吸い込まれた空気
には、燃料噴射バルブ４から噴射される水素が泥合され
る。次いて上記混合気は、フレームアレスター１０を通
過したのち、燃焼室１内に流入する。

一方、バックファイアか発生した際、燃焼室１から空気
制御弁３に向けて進行する火炎は、フレームアレスター
１０を通過する際に消炎されてしまう。これは、フレー
ムアレスター１０におけるウォータチューブ１１とコル
ゲートフィン１４とが、大きな容量および虞い表面積を
有し、しかも冷却水によって冷却されているために、フ
レームアレスター１０を通過しようとした火炎が上記ウ
ォータチューブ１１とコルゲートフィン１４とに接触す
ることによって、その熱を急激に奪われること１こよる
ものである。二のように，、フ１ノームアレスター１０
によって消炎されることにより、空気制御弁３等が火炎
に晒されることはない。

ところで、バックファイア発生の要因の１つに、混合気
の濃度むらがある。特に予混合方式の水素エンジンでは
、水素と空気との比重差が大きいため均質な混合気を１
１ることか難しい。そこで実嵐例のエンジンでは、フレ
ームアレスター１０を、吸気行程時に吸気の整流体とし
て利用し、吸気に燃料噴射バルブ４から水素を供給した
直後、上記フレームアレスター１０を通過させることに
よって均質な混合気を得るように工夫されている。

また、バックファイアを招く他の要因として過早着火が
ある。そこで実施例のエンジンでは、燃焼ガス温度およ
び過熱面の温度降下を目的として、フレームアレスター
１０におけるウォータチューブ１１のノズル孔１１ａか
ら冷却水の一部を矢印ａて示す如く噴出させることによ
り、バックファイアの発生を抑えるよう工夫されている
。

なお、本発明は、予混合方式の水素エンジンにのみ適用
されるものではなく、ＬＮＧ　（液化天然ガス）あるい
は一般のガソリンを燃料とするエンジンの吸気装置とし
ても有効に適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明に関わるエンジンの吸気装置
によれば、互いに近接配置された複数本のウォータチュ
ーブを備えて或るフレームアレスターを、吸気通路にお
ける燃焼室と吸気量制御手段との間に設けるとともに、
上記フレームアレスターのウォータチューブを冷却水供
給手段から供給される冷却水によって冷却している。こ
のため、バックファイアの発生時に上記フレームアレス
ターを通過しようとした火炎は、ウォータチューブ等に
より熱を奪われて消炎されてしまう。よって、バックフ
ァイアが発生しても、吸気量制御手段等の吸気系要素が
火炎により損傷を受けることを未然に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関わるエンジンの吸気装置を示す概念
側面図であり、第２図は本発明に関わるフレームアレス
ターの全体斜視図である。 １・・・燃焼室、２・・・吸気通路、３・・・空気制御
弁、４・・・燃料噴射ハルブ、１０・・・フレームアレ
スター１１・・・ウォータチューブ、１４・・・コルゲ
ートフィン、１５・・・冷却水送給バイブ、１７・・・
水タンク、１８・・・手動開閉バルブ、１９・・・電磁
開閉バルブ、つ ０　・・ 冷却水供給手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸気通路における燃焼室と吸気量制御手段との間に設け
   られ、かつ互いに近接配置された複数本のウォータチュ
   ーブを備えて成るフレームアレスターと、 上記フレームアレスターのウォータチューブに冷却水を
   供給する冷却水供給手段とを具備したことを特徴とする
   エンジンの吸気装置。