JPH0219573Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、内燃機関の吸気加熱に用いられる吸
気加熱装置に係り、特に吸気マニホールドの吸気
入口端部に取付けられるフランジ型の吸気加熱装
置に係る。

従来の技術 デイーゼル機関の冷間始動性を改善するため
に、始動前に一般にインテークヒータと称されて
いる吸気通路の途中に設けられた吸気加熱装置に
よつて吸気を加熱することが有効であることは従
来より良く知られている。この吸気加熱に用いら
れる吸気加熱装置は、従来より種々の態様にて提
案されており、その一つとして、正特性サーミス
タ製のPTCヒータの如きセラミツクス製の板状
ヒータを用いたものが、特開昭56−148658号、実
開昭58−25652号、実開昭58−104347号に於て公
開されている。

PTCヒータの如きセラミツクス製の板状ヒー
タは、金属線ヒータに比して形状の自由度が高
く、多くの場合、吸気通路を横切つて配置されて
通気性と大きい熱交換表面積（発熱表面積）を得
るために四角格子或いはハニカム格子の如き格子
状通気構造に形成されており、この板状ヒータは
格子寸法が小さいほど大きい発熱表面積を備える
ようになる。

考案が解決しようとする問題点 板状ヒータの発熱表面積が大きいほど吸気加熱
が急速に行われ、このことはデイーゼル機関の冷
間始動性の改善のためには好ましいことである
が、しかし板状ヒータの発熱表面積の増大のため
にその格子寸法が小さいほど板状ヒータは機関運
転中は吸気抵抗になり、機関吸気系の圧損を増大
し、機関出力を低下させる原因になる。

またPTCヒータの如きセラミツクス製の格子
状ヒータは脆く壊れ易いものであり、その一物品
としての全体寸法が大きければ大きいほどその製
造にはより慎重な配慮を要するのでその製造コス
トは高くなり、またその後の物品の取扱いにもよ
り多くの注意を要し、作業性の改善を阻むという
問題がある。更にまたかかるセラミツク製板状ヒ
ータを吸気加熱装置のハウジング内に組込むに当
つては、それをハウジングより如何に安定に支持
するかが極めて重要な問題となる。即ち、かかる
セラミツク製格子状ヒータはその全体的な脆さに
加えて、その周縁部は特に壊れ易いので、この種
のヒータをハウジング内に組込む構造はヒータ全
体に撓み力を与えないよう考慮が払われると同時
にその周縁のどこにも局部的な高い応力が作用し
ないように考慮されることが重要である。

本考案は、板状ヒータを用いた吸気加熱装置で
あつて、比較的大きい発熱表面積を以て吸気加熱
を急速に行うことができ、しかも機関吸気系の圧
損をさほど増大することがなく、またセラミツク
ス製のヒータの如き高脆性の板状ヒータをできる
だけ小型の物品として構成し、複数個のヒータ要
素の組合せによつて所要の加熱性能を有するヒー
タを与えることができるようにし、且個々のヒー
タ要素をハウジングより高い信頼性を以て安定保
持した吸気加熱装置を提供することを目的として
いる。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本考案によれば、中央部に
吸気通路のための孔を有する板状のヒータハウジ
ングと、中央部に吸気通路のための孔を有し前記
ヒータハウジングに重合される板状のカバープレ
ートと、上記ヒータハウジングと前記カバープレ
ートの間に挟持されこれら両者の孔の整合によつ
て郭定された吸気通路を横切つて配置されるセラ
ミツク製の格子状ヒータとを有する内燃機関の吸
気加熱装置にして、前記ヒータハウジングにはそ
の前記孔の輪郭より大きい四角形輪郭のヒータ受
入れ凹部が形成されており、前記格子状ヒータは
前記ヒータ受入れ凹部の四角形輪郭の第一の辺と
その両端に連なる第二及び第三の辺の各々の一部
と整合する三辺と残る一辺とを有する四角形輪郭
の第一のヒータ片と前記受入れ凹部の四角形輪郭
の前記一辺に対向する第四の辺とその両端に連な
る前記第二及び第三の辺の各々の他の一部と整合
する三辺と残る一辺とを有する四角形輪郭の第二
のヒータ片とからなり、前記第一及び第二のヒー
タ片の各々の前記残る一辺は互いに対向して互い
に隔置されており且前記ヒータ受入れ凹部の前記
第二及び第三の辺の少なくとも一方の中央部より
突出たデイスタンス突出部に係合していることを
特徴とする内燃機関の吸気加熱装置によつて達成
される。

考案の作用及び効果 上記の如く格子状ヒータが二つのヒータ片に分
けて構成され、それらが互いに隔置されてその間
に空隙を与えるように配置されることにより、格
子状ヒータが大きい発熱表面を有するようその格
子寸法が比較的小さくされていても、吸気流量が
増大した時には吸気は両ヒータ片の間の空隙部を
通つてより多く流れることができるので、機関の
負荷運転時に於ける吸気系の圧損の増大を回避す
ることができる。従つて、かかる構成によれば、
機関が冷温より始動されアイドリング乃至低負荷
状態にて暖機される時には、吸気流量は比較的小
さいので格子状のヒータ部を通つて流れる吸気流
に生ずる圧損は小さく、その値は空隙部に於ける
圧損と大差ないので、吸気は格子状ヒータを十分
に通つて流れることができ、速やかな暖機を達成
することができ、その後負荷運転に入り、吸気量
が増大した時には上記の如く吸気の多くが空隙を
通つて流れることにより機関吸気系の圧損の増大
が回避される。

上記の如く格子状ヒータが二つの片に分けて構
成されることにより、各ヒータ片の大きさは約半
分に減じられ、その製造及びその後の取扱いは著
しく容易となる。しかし一方、このように格子状
ヒータを二つの片に分けて構成することにより、
二つの個別のヒータ片をヒータハウジング内に如
何に個々に安定して取付けるかが課題となるが、
上記の如くヒータハウジングに於けるヒータ受入
れ凹部を四角形輪郭の凹部として構成し、これに
対応して各ヒータ片をその三辺が受入れ凹部の対
応する三辺に整合する四角形輪郭として構成して
おくことにより、ヒータハウジングに対しヒータ
片を前後左右の動きに対しても回転方向の動きに
対しても高度の安定性を以て保持することができ
る。尚勿論四角形輪郭のヒータ片の残る一辺はヒ
ータ受入れ凹部の周辺に対しては対向しないの
で、ヒータ片はヒータハウジングに対してこの残
る一辺へ向かう方向にこれに垂直に移動する可能
性が残されるが、この方向への移動は前記デイス
タンス突出部により確実に阻止され、かくして二
つのヒータ片は個々に且その間に上記の目的を達
成するための空隙を確実に保持しつつヒータハウ
ジングに対し安定に組付けられる。

実施例 以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図乃至第３図は本考案による吸気加熱装置
の一つの実施例を示している。本考案による吸気
加熱装置１は中央部に孔を有する板状のヒータハ
ウジング２と、同じく中央部に孔を有し該ヒータ
ハウジングの一方の側に複数個のねじ４によつて
接合固定された板状のカバープレート３とを含ん
でおり、ヒータハウジング２とカバープレート３
とは互いに共働してそれらの孔の整合によつて郭
定された吸気通路を横切つて設けられた二つの長
方形板状のPTCヒータ５を固定支持している。

二つのPTCヒータ５は、互いに同一寸法及び
同一形状をなしており、各々大きい発熱表面積を
備えるように比較的小さい格子寸法の格子状通気
構造に形成され、ヒータハウジング２の四角形輪
郭を有するよう形成されたヒータ受入れ凹部１２
内に納められ、その周縁部をヒータハウジング２
とカバープレート３とによつて挟圧されて吸気通
路２０を横切つて延在し互いに隔置して固定配置
され、互いの間に吸気通路の中央部を横切つて延
在する長方形状の通気用の空隙６を郭定してい
る。

ヒータハウジング２には取付ボルト１０によつ
てデイスタンス部材１３が固定されている。デイ
スタンス部材１３は、ヒータ受入れ凹部１２内に
突出て二つのPTCヒータ５間に位置し、該両
PTCヒータが互いに近付く方向へ移動すること
を阻止している。デイスタンス部材１３はPTC
ヒータ５の発熱に耐え得る耐熱性を備えた合成樹
脂或いは合成ゴムの如きクツシヨン材料により構
成されている。

ヒータハウジング２には端子ボルト７及びナツ
ト８によつて電気絶縁状態にてプラス電極板９が
取付けられており、また前記取付ねじ１０によつ
て電気導通関係にてマイナス電極板１１が取付け
られている。プラス電極板９とマイナス電極板１
１とは各々ヒータ受入れ凹部１２の互いに対向す
る二辺に沿つて延在し二つのPTCヒータ５の互
いに対向する側縁部に電気導通関係に接触する接
触片部９ａと１１ａとを有しており、これら接触
片部９ａと１１ａは各々ヒータ受入れ凹部１２の
底部に形成された長溝１７に設けられた波形の板
ばね１８のばね力によりPTCヒータ５の前記側
縁部へ向けて押付けられている。端子ボルト７及
び取付ねじ１０は、各々ヒータハウジング１に形
成された溝部２１及び２２に設けられ、吸気通路
２０内に突出しないようになつている。

尚、図にて符号２５〜３０は各々電気絶縁部材
を示している。

上述の如く二つのPTCヒータ５が互いに隔置
されてその間に空隙６が存在することにより、
PTCヒータ５が各々比較的小さい目の格子状に
形成されていても機関吸気系の圧損が大きく増大
することがない。

また各PTCヒータ５はその四角形輪郭の三辺
にて四角形輪郭のヒータ受入れ凹部１２の対応す
る三辺に整合しているので、これら三辺に垂直な
何れの方向に於ても各辺の全縁部にてヒータハウ
ジングより一様に支持され、また第１図や第２図
の如き平面図で見てPTCヒータがヒータハウジ
ングに対し回転しようとする動きに対し一部に集
中的応力を及ぼされることなく確実に保持され
る。各PTCヒータの互いに向かい合う方向への
動きは二つのPTCヒータ５の端部間に嵌入した
デイスタンス部材１３により確実に阻止され、ま
たこれによつてPTCヒータ５間には空隙６が保
持される。かくして比較的脆く壊れ易いPTCヒ
ータ５が二つに分割され且所定の間隔にて互いに
隔置された状態にて個々にヒータハウジング２と
カバープレート３とによつて安定に保持される。

第４図は本考案による吸気加熱装置の他の一つ
の実施例を示している。尚、第４図に於て第３図
に対応する部分は第３図に付した符号と同一の符
号により示されている。第４図に示された実施例
に於ては、デイスタンス部材１４がねじ１５によ
つてカバープレート３に固定されている。デイス
タンス部材１４は、図示された実施例に於ては、
マイナス電極板１１の側に加えてプラス電極板９
の側にも設けられ、これらは各々ヒータ受入凹部
１２内にて二つのPTCヒータ５間に位置してい
る。

従つて、この実施例に於ても、デイスタンス部
材１４は互いに隔置されたPTCヒータ５が互い
に近付く方向へ移動することを阻止する。

第５図乃至第７図は本考案による吸気加熱装置
の他の一つの実施例を示している。尚、第５図乃
至第７図に於て第１図乃至第３図に対応する部分
は第１図乃至第３図に付した符号と同一の符号に
より示されている。かかる実施例に於ては、ヒー
タハウジング２に二つのPTCヒータ５間に位置
するデイスタンス突出部１６が一体形成されてい
る。

デイスタンス突出部１６は第１図乃至第３図に
示されたデイスタンス部材１３と同様に作用し、
PTCヒータ５の移動を阻止する。

以上に於ては、本考案を特定の実施例について
詳細に説明したが、本考案は、これらに限定され
るものではなく、本考案は範囲内にて種々の実施
例が可能であることは当業者にとつて明らかであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による吸気加熱装置の一つの実
施例を示す平面図、第２図は第１図に示された吸
気加熱装置のカバープレートを取外した状態を示
す平面図、第３図は第１図の線−に沿う断面
図、第４図は本考案による吸気加熱装置の他の一
つの実施例を示す断面図、第５図は本考案による
他の一つの実施例を示す平面図、第６図は第５図
に示された吸気加熱装置のカバープレートを取外
した状態を示す平面図、第７図は第５図の線
−に沿う断面図である。 １……吸気加熱装置、２……ヒータハウジン
グ、３……カバープレート、４……ねじ、５……
PTCヒータ、６……空隙、７……端子ボルト、
８……ナツト、９……プラス電極板、１０……取
付ねじ、１１……マイナス電極板、１２……ヒー
タ受入れ凹部、１３，１４……デイスタンス部
材、１５……取付ねじ、１６……デイスタンス突
出部、１７……長溝、１８……板ばね、２０……
吸気通路、２１，２２……溝部、２５〜３０……
電気絶縁部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中央部に吸気通路のための孔を有する板状のヒ
   ータハウジングと、中央部に吸気通路のための孔
   を有し前記ヒータハウジングに重合される板状の
   カバープレートと、前記ヒータハウジングと前記
   カバープレートの間に挟持されこれら両者の孔の
   整合によつて郭定された吸気通路を横切つて配置
   されるセラミツク製の格子状ヒータとを有する内
   燃機関の吸気加熱装置にして、前記ヒータハウジ
   ングにはその前記孔の輪郭より大きい四角形輪郭
   のヒータ受入れ凹部が形成されており、前記格子
   状ヒータは前記ヒータ受入れ凹部の四角形輪郭の
   第一の辺とその両端に連なる第二及び第三の辺の
   各々の一部と整合する三辺と残る一辺とを有する
   四角形輪郭の第一のヒータ片と前記受入れ凹部の
   四角形輪郭の前記一辺に対向する第四の辺とその
   両端に連なる前記第二及び第三の辺の各々の他の
   一部と整合する三辺と残る一辺とを有する四角形
   輪郭の第二のヒータ片とからなり、前記第一及び
   第二のヒータ片の各々の前記残る一辺は互いに対
   向して互いに隔置されており且前記ヒータ受入れ
   凹部の前記第二及び第三の辺の少なくとも一方の
   中央部より突出たデイスタンス突出部に係合して
   いることを特徴とする内燃機関の吸気加熱装置。