JPS603333Y2 - エンジンの吸気加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの冷間始動時等に吸気を加熱してエ
ンジンの燃焼性をたかめるようにした吸気加熱装置、と
くに正特性サーミスタ素子を用いた吸気加熱装置に関す
るものである。

一般に、チタン酸バリウムを主成分とした正特性サーミ
スタ素子（ＰＴＣ素子）は、通電によって早期に発熱量
しかも発熱量が一定であることから電気加熱素子として
汎用されており、吸気加熱装置としても利用されている
。

この電気加熱素子を用いた従来の吸気加熱装置では、電
気加熱素子を保護する吸気通路に臨ませた平板状の加熱
板と外面カバーとの間に、板状の電気加熱素子を皿ばね
等を介して単に挾み付けただけの構造であるため、加熱
板が熱変形して加熱板と電気加熱素子との間の補的接触
が損なわれ、加熱効率が悪化して所期の吸気加熱効率が
得られない問題があった。

即ち、加熱板は、一方の面が高温の電気加熱素子に接触
し、他方の面は低温の吸気通路にさらされているため、
加熱板は電気加熱素子に対して凸の曲率をなすように大
きな熱応力が発生し、電気加熱素子との接触不良のみな
らず、加熱板の周縁部と吸気通路壁との間をシールする
ガスケットが大きな応力のため早期に疲労してシール性
が悪化するといった問題を生じる。

本考案は、かかる問題を解消すべくなされたものであっ
て、加熱板と加熱電気素子との面接触を常時良好な状態
に維持することができ、しかも加熱板と吸気通路壁面と
の間のシール性を良好に維持することができる電気加熱
式吸気加熱装置を提供することを目的としている。

このため、本考案においては、苛酷な熱的条件にさらさ
れる加熱板にビート状の熱変形吸収部を設け、熱応力に
よって生じる加熱板の変形を該吸収部に吸収するように
している。

以下、より具体的に図示の実施例について本考案を説明
する。

図面において、１は、低負荷用絞弁２を介設した低負荷
用吸気通路３と、高負荷用絞弁４を介設した高負荷用吸
気通路５とを吸気集合部６において集合させ、エンジン
を構成する各気筒には、吸気集合部６から分岐させた分
岐吸気通路７により混合気を供給するようにしてなるエ
ンジンの吸気通路、８は、吸気集合部６を形成する吸気
通路壁９に設けた、低負荷用吸気通路３の下方に位置す
る開口部１０に装着された吸気加熱装置、１１は低負荷
用吸気通路３の吸気を吸気加熱装置８の上方まで案内す
る案内筒である。

なお、図中３０は吸気集合部６の底部の吸気通路壁９を
貫通させて設けた冷却水通路で、燃料の気化熱による適
度の温度低下を防止する。

上記吸気加熱装置８は、上記開口部１０に臨ませた軽金
属製の加熱板１２と、加熱板１２の裏面に面接触させた
正特性サーミスタよりなる板状の電気加熱素子１３と、
電気加熱素子１３を加熱板１２に向けて付勢する皿ばね
１４と、電気加熱素子１３および皿ばね１４を受は合っ
て装置全体を吸気通路壁９の開口部１０に取付けるため
の絶縁性および断熱性を有するカバー１５とから基本的
に構成されている。

上記カバーは、電気加熱素子１３と皿ばね１４を受は合
う凹部１６ａを有するとともに、加熱板１２の周縁部を
開口部１０の外周部にリング状のガスケット１７を介し
て挾み付けて固定するための第１カバー１６と、この第
１カバー１６を下側から支持して自らはポルト１９によ
り固定される第２カバー１８とからなる。

上記加熱板１２は、図示の如く、開口部１０に面した部
分の周縁に断面逆Ｕ字形状のリング状ビード２０を設け
て熱変形吸収部を構成し、吸気加熱時に生じうる加熱板
１２の熱変形をこの吸収部で全面的に吸収するようにし
ている。

なお、電気加熱素子１３の一面は、皿ばね１４を介して
電気的に導通させた電極端子２１をカバー１５から外部
に引出したうえで、エンジン冷却水温が例えば５０°Ｃ
以下でオン、５０°Ｃ以上でオフする水温スイッチ２３
、スタータスイッチ２４を介してバッテリ２５のプラス
端子に接続する一方、電気加熱素子１３の他面は、これ
と面接触する加熱板１２に設けた引出片１２ａをカバー
１５の外側に引出したうえで、第２カバー１８を固定す
るポルト１９でポルトヘッドと第２カバー１８との間に
締め付け、ポルト１９を介して吸気通路１を形成する吸
気通路壁９に電気的に接触しアースし。

ている。

いま、エンジンの冷却始動時において、スタータスイッ
チ２４をオンし、スタータを始動すると、この段階では
オンしている水温スイッチ２３を介して電気加熱素子１
３はバッテリ２５に接続ビされ電気加熱素子１３への給
電が開始され、電気加熱素子１３は瞬間的に発熱して加
熱板１２の加熱を開始する。

この加熱により、加熱板１２は低負荷用吸気通路３から
案内筒１１を通って流下してくる混合気の加熱を開始す
る。

その場合、電気加熱素子１３に接触して加熱される裏面
と、吸気通路１に面し′た表面との間に生じる大きな熱
勾配によって発生する熱応力は、加熱板１２に設けた熱
変形吸収部２０の変形によって吸収され、加熱板１２自
体の反り等は生じない。

したがって、加熱板１２と電気加熱素子１３との面接触
状態は、加熱の開始に；よっても損なわれることなく良
好に維持され、吸気加熱は効率よく行なわれるので、エ
ンジンの始動性はそれだけ向上する。

また、加熱板１２と吸気通路壁９との間をシールするガ
スケット１７は、加熱板１２の熱変形吸収部２０によっ
て吸収°されるため、過度に圧縮されることはなく、ガ
スケット１７が早期に疲労することはない。

エンジンの冷却水温５０℃を越え、エンジンの暖機がほ
ぼ終了したときには、水温スイッチ２３がオフし、電気
加熱素子１３への給電は停止され、以後吸気加熱は停止
される。

なお、上記実施例では、加熱板１２をカバー１５と吸気
通路壁９との間に挟持固定するようにしたが、加熱板１
２の周縁部を吸気通路壁９もしくはカバー１５に直接固
定するようにした場合にも、本考案を適用しうることは
いうまでもない。

以上詳細に説明したことから明らかなように、本考案は
、吸気通路に面して配置する加熱板にビード状の熱変形
吸収部を形威し、電気加熱素子の発熱によって加熱され
る加熱板の変形をこの熱変形吸収部によって吸収するよ
うにしたことを特徴とする吸気加熱装置を提供するもの
である。

本考案によれば、加熱板と電気加熱素子との面接触を常
時良好に維持できるので、吸気加熱の実効を上げること
ができ、また加熱板の熱変形によるガスケットのシール
不良を防止することができる等の効果を奏することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例に係るエンジンの吸気加熱装置
の断面図である。 １・・・吸気通路、９・・・吸気通路壁、１２・・・加
熱板、１３・・・電気加熱素子、１５・・・カバー １
７・・・ガスケット、２０・・・熱変形吸収部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電気加熱素子に密接する面と吸気通路内に臨む面とを有
   する加熱板の周縁部を、上記電気加熱素子のカバーもし
   くは吸気通路壁または上記カバーと吸気通路壁との間に
   固定した吸気加熱装置において、 上記加熱板にビート状の熱変形吸収部を形成したことを
   特徴とするエンジンの吸気加熱装置。