JPS5943490Y2 - 内燃機関の吸気加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の吸気加熱装置に関するっ機関温度が
低い機関暖機完了前には気化器から供給された燃料の気
化が十分ではなく、斯くして多量の燃料が液状のまま機
関シリンダ内に供給されるために暖機完了後に比べて燃
焼が悪く、その結果安定した機関の運転を確保できない
という問題がある。

従って通常、暖機運転時には暖機完了後におけるよりも
濃い混合気を機関シリンダ内に供給して安定した機関の
運転を確保するようにしている。

しかしながらこのように濃い混合機を機関シリンダ内に
供給した場合には排気ガス中の有害成分である未然炭化
水素ＨＣ並びに−酸化炭素ＣＯが増大するばかりでなく
燃料消費率が悪化するという問題を生ずる。

従って機関暖機運転時において気化器から供給される液
状燃料を十分に気化することができれば機関シリンダ内
に供給される混合気を薄くしても安定した機関の運転が
確保でき、しかもこのような薄い混合気を使用できるコ
トにより排気ガス中の有害成分を低減できると共に燃料
消費率を向上させることができる。

機関暖機運転時において液状燃料の気化を促進するため
に従来より吸気マニホルドライザ一部に排気ガスを導い
て排気ガスにより吸気マニホルドライザ一部を加熱する
ようにした吸気加熱装置が知られているがこのような排
気ガス熱を利用した吸気加熱装置は機開始動開始後暫く
しないと排気ガス温が上昇しないために機関始動後即座
に液状燃料の気化を促進させるのは困難である。

このような問題を解決するために気化器の下端部に気化
器エアホーンと整列する中空円筒状発熱体容器を取付け
、この容器内に正特性サーミスタ素子（以下、ＰＴＣ素
子と称す）を挿入してこのＰＴＣ素子を加熱することに
より発熱体容器の内壁面を加熱するようにした吸気加熱
装置が本出願人により提案されている。

この吸気加熱装置では気化器から供給された液状燃料の
大部分が発熱体容器の内壁面に沿って流れるのでＰＴＣ
素子から発する熱によりこの液状燃料を集中的に加熱す
ることができ、斯くして液状燃料の気化を効果的に促進
することができる。

しかしながらこの発熱体容器は容器を内筒と外筒により
構成してこれら内筒と外筒間にＰＴＣ素子を挿入し、更
にＰＴＣ素子と外筒間にばね部材を挿入してこのばね部
材のばね力によりＰＴＣ素子を内筒上に圧着せしめるよ
うにしている。

しかしながらこのようにＰＴＣ素子をばね部材により内
筒の外周面上に圧縮してもＰＴＣ素子と内筒とを十分に
接触させることが困難であり、従ってＰＴＣ素子と内筒
間において高い熱伝導率を確保するのが困難となってい
る。

また、振動によってＰＴＣ素子が割れてしまうという問
題があるばかりでなく構造が複雑なために製造コストが
かかるという問題がある。

本考案は発熱体から発する熱を液状燃料の加熱に効果的
に使用でき、それによって液状燃料の気化を十分に促進
することのできる簡単な構造のしかも信頼性のある吸気
加熱装置を提供することにある。

以下、添付図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図を参照すると、１は機関本体、２は吸気マニホル
ド、３はマニホルド集合部、４は断熱板、５はこの断熱
板４を介して吸気マニホルド２上に固定された気化器、
６は気化器エアホーン、Ｉは気化器エアホーン６内に配
置された気化器スロットル弁を夫々示す。

第１図に示されるように断熱板４内には金属製の中空円
筒体８が挿入される。

この中空円筒体８は気化器エアホーン６の内壁面とほぼ
整列する円筒状内壁面９を有し、更に中空円筒体８の外
周壁面上には外方に向けて突出する一対の環状フランジ
ｉｏ、ｉ１が形成される。

第１図かられかるようにこれらのフランジｉｏ、ｉｉは
互いに間隔を隔ててほぼ平行をなす。

フランジ１１の一部１１ａはフランジ１０よりも更に外
方まで延設され、この延設部１１ａに挿入されたねじ１
２によって中空円筒体８が断熱板４に固定される。

また、フランジ１１と吸気マニホルド２間には環状の絶
縁部材１３が挿入される。

両フランジ１０，１１間の間隙には例えばシリコンゴム
からなる絶縁リング１４が挿入される。

更に、フランジ１０の下壁面上にはＰＴＣ素子１５が配
置され、一方フランジ１１の上壁面上にもＰＴＣ素子１
６が配置される。

更に、これらＰＴＣ素子１５゜１６間には第３図に示す
ような波形をなす環状のばね部材１Ｔが挿入され、この
ばね部材１７０弾撥力によって各ＰＴＣ素子ｉｓ、１６
は夫々フランジ１０，１１上に押圧される。

なお、ＰＴＣ素子１５，１６は例えば第２図に示される
ように２分割されており、またばね部材１γも両フラン
ジ１５．１６間に挿入できるように切れ目を有している
。

各ＰＴＣ素子１５，１６の上面並びに下面には銀メッキ
が施されているがＰＴＣ素子１５゜１６とフランジｔｏ
、ｉｉ、並びにＰＴＣ素子１５゜１６とばね部材１Ｔの
良好な電気伝導性を確保するためにＰＴＣ素子１５，１
６のメッキ面を更に例えばアルミニウムの金属被膜で覆
うか、或いはＰＴＣ素子１５，１６とフランジ１ｏ、ｉ
ｉ間、並びにＰＴＣ素子１５，１６とばね部材１１間を
電気伝導性の接着剤を用いて密着させることが好ましい
。

第１図に示されるようにフランジ１１には端子１８が一
体形成されており、更にばね部材１Ｔには端子１９が固
着される。

フランジ１１の端子１８は接地され、一方ばね部材１７
の端子１９は温度検出スイッチ２０、中性点電圧検出ス
イッチ２１並びにイグニッションスイッチ２２を介して
電源２３に接続される。

温度検出スイッチ２０は機関冷却水温が例えば６０℃以
下のときオン状態にあり、機関冷却水温が６０℃以上の
ときオフ状態となる。

一方、中性点電圧検出スイッチ２１は機関駆動のオール
タネータの中性点電圧が所定レベル以下のときオフ状態
にあり、この中性点電圧が所定レベル以上になるとオン
状態となる。

ＰＴＣ素子１５，１６は電流供給開始時に大きな電流が
流れるために機関を始動すべくセルモータを１駆動して
いるときにＰＴＣ素子１５，１６には電流の供給を開始
しないようにする必要がある。

このために中性点電圧検出スイッチ２１が設けられる。

即ち、機関がセルモータにより回転せしめられるときに
は中性点電圧は低く、機関が自刃運転を開始すると中性
点電圧が高くなって中性点電圧検出スイッチ２１がオン
状態となり、ＰＴＣ素子１５，１６に電流の供給が開始
される。

このようにＰＴＣ素子１５，１６に電流の供給が開始さ
れるとＰＴＣ素子１５，１６は即座に温度上昇し、その
結果中空円筒体８も即座に温度上昇する。

一方、機関が始動すると気化器５から供給された燃料の
うちの大部分の液状燃料は気化器エアホーン６の内壁面
に沿って下降し、次いでこの液状燃料は中空円筒体８の
内壁面９に沿って下降する。

従って中空円筒体８の内壁面９上を下降する液状燃料は
中空円筒体８によって加熱され、斯くして液状燃料の気
化が促進されることになる。

このとき中空円筒体８へは互いに間隔を隔てた一対のフ
ランジ１０，１１かも熱が伝達されるので中空円筒体８
の内壁面９は全体に亘って一様に加熱される。

しかも両ＰＴＣ素子１５，１６は両フランジｉｏ、ｔｉ
間に配置されているのでＰＴ（Ｊ子１５゜１６から発す
る熱の大部分はフランジｉｏ、１ｉを介して中空円筒体
８に伝達される。

更に、中空円筒体８０表面上は液状燃料で覆われており
、従ってＰＴＣ素子１５，１６から発する熱の大部分が
液状燃料を気化するために使用される。

機開始動後暫くして機関冷却水の水温が６０℃よりも高
くなると温度検出スイッチ２０がオフ状態となるために
ＰＴＣ素子１５，１６への電流の供給は停止せしめられ
る。

第４図並びに第５図に別の実施例を示す。

この実施例では中空円筒体８が断熱板４内に埋込まれる
。

更に、ＰＴＣ素子１５，１６との接触面と反対側のフラ
ンジ１０，１１の壁面２４，２５は熱が伝わりやすいよ
うにテーパが付けられている。

また、中空円筒体８の内壁面上には浮遊する液滴を捕え
て加熱するために多数のフィン２６が一体形成される。

第６図並びに第７図に更に別の実施例をホす。

この実施例でも中空円筒体８は断熱板４内に埋込まれる
。

また、中空円筒体８の外周壁面上には３個のフランジ２
γ、２８，２９が形成される。

隣接する一対の７ランジ２７，２８間には絶縁リング３
０と、一対のＰＴＣ素子３１，３２と、これらＰＴＣ素
子３１，３２を夫々フランジ２７．２８上に押圧するた
めのばね部材３３が挿入される。

一方、隣接する一対のフランジ２８，２９間にも絶縁リ
ング３４と、一対のＰＴＣ素子３５，３６と、これらＰ
ＴＣ素子３５，３６を夫々フランジ２８．２９上に押圧
するためのばね部材３７が挿入される。

この実施例では第１図並びに第４図に示す実施例に比べ
て中空円筒体８の内壁面全体が更に一様に加熱される。

また、中空円筒体８の内壁面上には浮遊する液滴を捕え
て加熱するために複数個の平行リブ３８が一体形成され
る。

第８図は本考案を１次側気化器と２次側気化器を有する
気化器を備えた内燃機関に適用した場合を示す。

なお、第８図において第１図と同様の構成要素は同一の
符号で示す。

また、第８図において１次１則気化器のエアホーンを３
９で示し、２次側気化器のエアホーンを４０で示す。

このような気化器では一般的に言って１次側気化器エア
ホーン３９と２次側気化器エアホーン４００間隔はかな
り小さく、従って第１図に示すような中空円筒体８を第
８図に示す１次側気化器エアホーン３９の下側に配置し
た場合には第８図において矢印Ａ。

Ｂで示すように中空円筒体８のフランジ１０，１１０一
部並びに絶縁部材１３の一部を円弧状に切除する必要が
ある。

ＰＴＣ素子１５，１６がガソリンと接触するのを阻止す
るためにフランジ１０゜１１０円弧状切欠き部Ａは彎曲
絶縁部材４１によって覆われる。

以上述べたように本考案によればＰＴＣ素子の発する熱
の大部分を液状燃料に与えることができ、しかも中空円
筒体の内壁面の温度を一様にすることができるので液状
燃料の気化を十分に促進することができる。

その結果、暖機運転時において従来より薄い混合気を用
いたとしても良好な燃焼が得られると共に安定した機関
の運転を確保することができる。

また、暖機運転時において従来より薄い混合気を使用で
きるので排気ガス中の有害成分を低減できると共に燃料
消費率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る機関吸気系の側面断面図、第２図
はＰＴＣ素子の斜視図、第３図はばね部材の側面図、第
４図は別の実施例の側面断面図、第５図は第４図の中空
円筒体の平面図、第６図は更に別の実施例の測面断面図
、第１図は第６図の中空円筒体の平面図、第８図は更に
別の実施例の分解斜視図である。 ８・・・・・・中空筒体、１０，１１，２７，２８゜２
９・・・・・・フランジ、１５，１６，３Ｌ３２，３５
゜３６・・・・・・ＰＴＣ素子、１γ、３３，３７・・
・・・・ばね部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料供給装置から機関シリンダに至る吸気通路の一部を
   熱伝導性の中空筒状部材により構成し、該中空筒状部材
   の外周面上に互に間隔を隔ててほぼ平行をなす外方突出
   の少くとも一対のフランジを形成し、該フランジの互い
   に対面する壁面上に夫々発熱体を接触配置すると共に該
   発熱体間に弾撥性部材を挿入して該弾撥性部材により発
   熱体をフランジ上に圧接し、該発熱体によりフランジを
   加熱して上記中空筒状部材の内壁面を加熱するようにし
   た内燃機関の吸気加熱装置。