JPS6321356A - アイシング防止装置 - 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、金属水素化物が水素を吸蔵する際の発熱反応
を利用して、内燃機関において、キヤブレータに供給さ
れる燃料の凝固を防止し、或いは凝固した燃料を融解さ
せるためのアイシング防止装置に関する。

従来の技術 自動車の坂道での下降走行において、エンジン・ブレー
キは往々にして用いられるブレーキ手段であって、この
エンジン・ブレーキとは、自動車の自重を利用してエン
ジンを強制的に駆動させて、走行に抵抗させるものであ
り、この間、燃料は強制的にキヤブレータに供給され、
気化されて、エンジンに供給される。ここに、一般に、
寒冷地においては、或いは冬季早朝においては、気温が
低いためにエンジンが冷えているので、このような状態
でエンジン・ブレーキをかけた場合、燃料が気化される
際に暴発潜熱を奪う結果、キヤブレータの燃料噴射口に
おいて、燃料の一部が凝固し、エンジンに燃料が供給さ
れない状態に至る。この状態はアイシングと称されてお
り、このアイシングが起これば、エンジン・ブレーキを
解除した後は、エンジンが停止する。

従来、寒冷地や冬季早朝においては、十分な暖気運転を
行なうことによって、このようなアイシングが起こらな
いようにする以外には、特にアイシングを防止する方法
がなかった。しかし、近年、低温下での始動性のよいエ
ンジンや、オートチョークが開発されるつれて、暖気運
転が省略される場合が多くなっており、アイシングを有
効に防止するための装置が要望されるに至っている。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記した要望に応えるためなされたものであ
って、寒冷地や、冬季早朝において、キヤブレータに供
給される燃料を迅速に加熱して、キヤブレータの燃料噴
射口において、燃料の一部が凝固するのを防止し、又は
凝固した燃料を融解して、エンジン・ブレーキを解除し
た後にもエンジンが確実に動作するアイシング防止装置
を提供することを目的とする。

則匙濃工邂伏するための手段 本発明によるアイシング防止装置は、 （ａ）　　第１の金属水素化物を内蔵した燃料加熱器と
、 ｆｂｌ　　水素又は作動温度領域で前記第１の金属水素
化物よりも水素平衡圧の高い第２の金属水素化物を内蔵
した水素貯蔵容器と、 （ｃ１前記燃料加熱器と前記水素貯蔵容器とを水素流通
弁により連通可能に接続する連通管と、（ｄ＋　　前記
燃料加熱器を加熱する加熱手段とを有し、 キヤブレータへの燃料通路に燃料と熱交換可能に上記燃
料加熱器を配設し、前記水素流通弁を開けて、前記水素
貯蔵容器から前記燃料加熱器へ水素を移動させ、前記第
１の金属水素化物にこの水素を吸蔵させて発熱させる加
熱工程と、前記加熱手段にて燃料加熱器を加熱して、前
記第１の金属水素化物から水素を放出させ、前記水素貯
蔵容器に移動させる準備工程とを行なうことを特徴とす
る。

以下に図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は、キヤブレータ１への燃料通路２に配設した本
発明によるアイシング防止装置３を示す断面図である。

燃料加熱器４は、第１の金属水素化物（以下、ＭＨ，と
称する。）を内蔵しており、水素流通弁５を備えた連通
管６を介して水素貯蔵容器７に接続されていると共に、
燃料加熱器自体を所定の温度に加熱するための電気ヒー
ターのような適宜の加熱手段８が取付けられている。図
示した装置においては、上記燃料加熱器は、上記燃料通
路２を囲むことによって、キヤブレータに供給される燃
料を加熱するように配設されているが、しかし、燃料加
熱器は、燃料通路内を通過する燃料を加熱し得るように
配設されている限りは、その配設の態様は何ら限定され
るものではない。尚、キヤブレータ１には、従来のもの
と同様に、吸気量を調整するためのバタフライ・バルブ
９が配設されている。

水素貯蔵容器７には水素が充填され、又は作動温度領域
で水素平衡圧がＭＨ，よりも高い第２の金属水素化物（
以下、ＭＨ２と称する。）が内蔵されており、前記連通
管６の有する水素流通弁５によって、後述するように加
熱工程及び準備工程を行なう間、燃料加熱器４に連通さ
れる。水素貯蔵容器７は、金属水素化物を内蔵する場合
は、外気と熱交換され、又は適宜の熱媒と熱交換される
ように、車体の適宜位置に配設される。

次に、本発明によるアイシング防止装置の作動を説明す
る。第２図は、水素貯蔵容器として水素を充填した容器
を用いた装置の作動を示すサイクル線図であり、横軸は
絶対温度Ｔの逆数を、縦軸は金属水素化物の水素平衡圧
Ｐの対数を示す。燃料加熱器が内蔵するＭ　Ｈ、は、低
温環境下における燃料加熱器によるキヤブレータへの燃
料の加熱温度Ｔｂにおいては、その水素平衡圧が水素貯
蔵容器内の水素圧Ｐよりも低く、後述する準備工程にお
ける所定の温度Ｔａにおいては、水素貯蔵容器内の水素
圧Ｐよりも高くなるように選ばれる。

本発明によるアイシング防止装置は、加熱工程及び準備
工程を行なう。先ず、加熱工程を行なうには、水素流通
弁５を開き、水素貯蔵容器内の水素を燃料加熱器に流入
させることにより、ＭＨ。

にこの水素を吸蔵させて発熱させ、燃料加熱器を温度Ｔ
ｂに昇温させる。この燃料加熱器の高められた温度を利
用して、燃料通路を加熱し、キャブレータに供給される
燃料を加熱し、このようにして、アイシングを防止する
。この加熱工程において、水素貯蔵容器内の水素圧はあ
る程度低下する。

準備工程は、アイシング防止のための上記燃料加熱器の
加熱作動の後の工程であって、上記のようにして、燃料
加熱器内のＭＨ，に吸蔵された水素をＭ　Ｈ、から放出
させて、再び水素貯蔵容器に戻し、次の加熱工程、即ち
、アイシング防止のための前記加熱作動に備えるための
工程である。燃料加熱器内のＭＨ，の水素吸蔵による燃
料加熱器の昇温速度と、この燃料加熱器のための加熱手
段の加熱能力を考慮して、燃料加熱器の作動直後又は作
動から所定時間の後に加熱手段を動作させて、燃料加熱
器を加熱し、好ましくは水素貯蔵容器から燃料加熱器へ
の水素移動がほぼ完了し、加熱工程がほぼ終了した時点
で燃料加熱器の温度をＴａに達せしめる。これによって
、燃料加熱器が内蔵するＭＨ，は温度Ｔａで吸熱的に水
素を放出し、このとき、前記したように、ＭＨＩの水素
平衡圧は水素貯蔵容器内の水素圧Ｐよりも高いので、こ
の水素は連通管を経て再び水素貯蔵容器に戻り、水素貯
蔵容器内の水素圧力は当初の圧力に復帰する。この後、
水素流通弁を閉じて、次回の作動に備える。

第３図は作動温度領域で水素平衡圧がＭＨ，よりも高い
ＭＨ□を水素貯蔵容器に充填した装置の作動を示すサイ
クル線図である。これらの金属水素化物は、燃料加熱器
の作動時には、例えば大気温度ＴｃにおいてＭ　Ｈ２の
方がＭＨ，よりも水素平衡圧が高く、一方、準備工程に
おける燃料加熱器の温度Ｔａにおいては、Ｍ　Ｈ、の方
が大気温度付近の温度ＴｂのＭ　Ｈｚよりも水素平衡圧
が高いように選ばれる。温度Ｔｂは、ＭＨ２が水素を吸
蔵して発熱昇温する温度であり、その熱交換の態様に応
じて定まる温度であり、例えば、大気と熱交換する場合
、温度ＴＣより幾分高い温度となる。

従って、加熱工程において、水素流通弁を開くとき、水
素貯蔵容器内のＭＨ２は、温度Ｔｃで大気から吸熱しつ
つ水素を放出し、この水素を燃料加熱器内のＭＨ，が吸
蔵し、発熱して、燃料加熱器を温度Ｔｄに昇温させる。

準備工程においては、前述したように、例えば、加熱工
程の開始とほぼ同時に加熱手段の作動を開始して燃料加
熱器を温度Ｔａに加熱すると、内蔵されたＭ　Ｈ、が水
素を放出し、この水素は温度Ｔｂで発熱的にＭＨ２に吸
蔵される。この際のＭＨ２の発熱は、例えば、大気に放
散される。この後、水素流通弁を閉して、次回のアイシ
ング防止のための作動に備える。

発明の効果 以上のように、本発明のアイシング防止装置によれば、
金属水素化物が水素を吸蔵する際の発熱反応を利用して
、キヤブレータに供給される燃料を加熱するので、燃料
を迅速に高い温度まで加熱することができ、寒冷地や冬
季早朝においてアイシングを効果的に防止することがで
きる。更に、本発明の装置によれば、迅速に燃料を加熱
するので、低温時の燃焼性が高められる結果、燃費も向
上する。

実施例 以下に本発明の装置の実施例について説明する。

実施例１ 第２図に示す作動を行なう装置において、燃料加熱器の
ＭＨ，としてＬａＮｉ４．７八１゜、３を１００ｇ用い
、水素貯蔵容器の容積を３７！とし、Ｔｂ＝６０°ｃ、
Ｔａ＝１５０’Ｃとする条件下では、Ｐｂ＝６気圧、Ｐ
ａ＝１０気圧である。

大気温度が一２５℃であるとき、加熱工程において、水
素流通弁を開いてから５秒後には、キヤブレータに供給
される燃料は１０℃まで高められたので、坂道における
自動車の下鋒走行時にエンジン・ブレーキをかけた後、
通常の走行に移る際に、アイシングは起こらなかった。

また、上記水素流通弁を開くとほぼ同時に電気ヒーター
に通電を開始し、燃料加熱器の温度が１５０℃に達した
ときに、電気ヒーターへの通電を停止したところ、加熱
工程において水素貯蔵容器から燃料加熱器に移動した水
素の全量を水素貯蔵容器に戻すことができた。

尚、大気温度が−２５“Ｃにおいて、坂道における自動
車の下降走行時に、上記のようにアイシング防止装置を
作動させなかったときは、エンジン・ブレーキをかけた
後、通常の走行に移る際に、アイシングが起こって、エ
ンジンが停止した。

実施例２ 第３図に示す作動を行なう装置によって、燃料加熱器の
ＭＨＩ　としてＴｉＣｏｏ、　ｓＭｎｏ、　ｓを０．２
　ｋｇ、Ｍ　Ｈ２としてＭｍＮｉ４．ｑ＾Ｉｏ、＋　　
（ミツシュメタル）０、２　ｋｇを用い、Ｔｃ＝−８０
℃、Ｔｂ＝−１０℃、Ｔｄ＝３０℃、Ｔａ＝１５０℃と
する条件下では、Ｐ　ｄ　＝　０．１気圧、Ｐａ＝６気
圧である。

大気温度が一２５℃であるとき、加熱工程において、水
素流通弁を開いてから７秒後には、キヤブレータに供給
される燃料は１０℃まで高められたので、坂道における
自動車の下降走行時にエンジン・ブレーキをかけた後、
通常の走行に移る際に、アイシングは起こらなかった。

また、準備工程については、実施例１と同様に、水素貯
蔵容器から燃料加熱器に移動した水素の全量を水素貯蔵
容器に戻すことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、キヤブレータへの燃料通路に配設した本発明
によるアイシング防止装置を示す断面図、第２図及び第
３図は、本発明による装置の作動を示すサイクル線図で
ある。 １・・・キヤブレータ、２・・・燃料通路、４・・・燃
料加熱器、５・・・水素流通弁、６・・・連通管、７・
・・水素貯蔵容器、８・・・電気ヒーター。 特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣１）　馨 第１図 燃料　　　　　　７ 第２図 第３図 ７４　　Ｔｃｌ　　　Ｔｂ　　７ｃ、Ｔｃｌ１つ・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）第１の金属水素化物を内蔵した燃料加熱器
   と、 （ｂ）水素又は作動温度領域で前記第１の金属水素化物
   よりも水素平衡圧の高い第２の金属水素化物を内蔵した
   水素貯蔵容器と、 （ｃ）前記燃料加熱器と前記水素貯蔵容器とを水素流通
   弁により連通可能に接続する連通管と、 （ｄ）前記燃料加熱器を加熱する加熱手段とを有し、 キヤブレータへの燃料通路に燃料と熱交換可能に上記燃
   料加熱器を配設し、前記水素流通弁を開けて、前記水素
   貯蔵容器から前記燃料加熱器へ水素を移動させ、前記第
   １の金属水素化物にこの水素を吸蔵させて発熱させる加
   熱工程と、前記加熱手段にて燃料加熱器を加熱して、前
   記第１の金属水素化物から水素を放出させ、前記水素貯
   蔵容器に移動させる準備工程とを行なうことを特徴とす
   るアイシング防止装置。