JPH0942081A - 吸気加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混合気が吸気管を経て吸気ポートにいたる間
に有効に且つ十分に気化され、これによって燃焼効率の
向上を図り得る吸気加熱装置を提供すること。 【解決手段】 エンジンシリンダ用の複数の分岐管１０
１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを備えた吸気管本体１０１Ｇ
の内周壁に沿って配置され，且つ気化器本体１０２から
送り込まれる混合気の流れを介して対向装備された少な
くとも二つの短冊状放熱板１１，１２と、この各短冊状
放熱板１１，１２の混合気流入側の端部に連接装備され
各短冊状放熱板１１，１２を同時に加熱するＰＣＴ発熱
体１３と、気化器本体と吸気管本体部との間に固定装備
されＰＣＴ発熱体１３を保持する断熱部材からなるヒー
トインシュレータ２とを備えている。短冊状放熱板は、
複数の各分岐管を遮蔽すること無く当該各分岐管の分岐
領域部分まで延設したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の気化器
に装備される吸気加熱装置に係り、とくに燃料と空気の
混合気の加熱効率の向上を図ると共に液体燃料の気化を
効率良く行うための吸気加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例を図８に示す。この図８に示す従
来例は、特公平１−２０３０３号公報に開示されている
ものと同等のもので、エンジン２００のシリンダヘッド
２０１にボルト２０１Ａにて固定装備されたＬ字状の吸
気管２０４と、この吸気管２０４の吸気口側（図８の左
端部の立ち上がり部）に装備された気化器本体２０７と
を備えている。

【０００３】この気化器本体２０７は、吸気通路２０５
と、この気化器側の吸気通路２０５内に装備されたスロ
ットル弁２０６とを備え、絶縁部材からなる方形状のヒ
ートインシュレータ２０８を介して吸気管２０４にボル
ト止めされている。そして、このヒートインシュレータ
２０８部分に、前述した吸気管２０４内に延設された吸
気加熱装置２１４が装備されている。

【０００４】この吸気加熱装置２１４は、円筒状の放熱
管２１２と、この放熱管２１２の図８の上端部に固着装
備された環状の鍔部２１２ａと、この鍔部２１２ａに当
接して装備された環状のＰＴＣ発熱体２１１とを備えて
いる。図９は、ＰＴＣ発熱体２１１と放熱パイプ２１２
との対応関係を示す分解斜視図である。

【０００５】前述したヒートインシュレータ２０８は、
断熱性を備えた絶縁部材からなり、ＰＴＣ発熱体２１１
と放熱管２１２の鍔部２１２ａとを、その中心軸線を同
一にして内蔵した状態で保持している。

【０００６】ＰＴＣ発熱体２１１の入力端子２１１ａ，
２１１ｂは、それぞれ同一方向（図８の左方）に突出装
備されている。そして、この入力端子２１１ａ，２１１
ｂの相互間に、ヒータ用電源２１９がヒューズ２１７お
よびリレー回路２１６の接点２１６ａが接続されてい
る。符号２１６ｂはリレー回路２１６のオン／オフ駆動
コイルを示す。これにより、ＰＴＣ発熱体２１１は、リ
レー回路２１６を介して外部信号によりオン／オフ制御
されるようになっている。

【０００７】そして、使用時にＰＴＣ発熱体２１１を稼
働状態に設定すると、ＰＴＣ発熱体２１１によって放熱
管２１２が加熱され、これによって気化器本体２０７の
スロットル弁２０６の開動作と共に導入される混合気が
加熱され、同時に気化器側の吸気通路２０５の内壁を伝
わって流入する液化状態のままの燃料および水滴状態で
吸気管２０４内に導入される混合気に対しても、これを
有効に加熱し気化し得るようになっている。そして、気
化された混合気は、適度の温度に加熱されて吸気ポート
（図示略）へ供給される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、放熱管２１２の長さが吸気管２０４の
曲折部にいたる直前の位置に留められているため、例え
ば中央部を通過する水滴状の混合気等に対しては、十分
に加熱すること無くそのまま通過させてしまう事態が発
生し、混合気の加熱が必ずしも十分なものとはなってい
ない。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに混合気が吸気管を経て吸気ポートにい
たる間に有効に加熱され且つ十分に気化されると共に、
これによって燃焼効率の向上を図り得る吸気加熱装置を
提供することを、その目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、請求項１記載の発明では、エンジンシリンダ用の複
数の分岐管を下流側に備えた吸気管本体部の内周壁に沿
って配置され，且つ上流側に位置する気化器本体から送
り込まれる混合気の流れを介して対向装備された少なく
とも二つの短冊状放熱板と、この各短冊状放熱板の混合
気流入側の端部に連接装備され各短冊状放熱板を同時に
加熱する環状発熱体と、気化器本体と吸気管本体部との
間に固定装備され環状発熱体を保持する断熱部材からな
るヒートインシュレータとを備えている。そして、短冊
状放熱板を、複数の各分岐管を遮蔽すること無く当該各
分岐管の分岐領域部分まで延設する、という構成を採っ
ている。

【００１１】この場合、ＰＴＣ発熱体の発熱は、円弧状
部分鍔部を介して二つの短冊状放熱板に伝搬し、これに
よって、吸気管本体部の混合気通路部分が、分岐管に対
する分岐領域まで所定温度に有効に加熱され、混合気の
気化が有効に促進される。

【００１２】請求項２記載の発明では、少なくとも二つ
の短冊状放熱板が前述した分岐管のいずれかを遮蔽する
場合にあっては、当該短冊状放熱板の該当する箇所に通
気用開口部を設ける、という構成を採っている。

【００１３】このため、通気用開口部の作用によって、
例えば三気筒のエンジンに対しても、二気筒の場合と同
様に円滑に気化燃料を吸気ポートに供給することができ
る。 ＄ 請求項３記載の発明では、少なくとも二つの短冊状放熱
板の何れか一つは、前述した各分岐管の分岐口に対向す
る位置で且つ吸気管本体の内壁に沿って配設する、とい
う構成を採っている。これにより、スロットル弁の開放
動作の度合いで偏った状態で導入される混合気に対して
も、気化状態を有効に促進することが可能となってい
る。

【００１４】即ち、吸気加熱装置の一方の短冊状放熱板
は、気化器本体の内壁を伝わって吸気管本体部部分に流
入する液化状態の燃料および水滴状態の混合気に対して
も、これを有効に加熱し気化し得るようになっている。

【００１５】請求項４記載の発明では、前述した請求項
１記載の吸気加熱装置において、前述した少なくとも二
つの短冊状放熱板の下流側の端部を、各分岐管の分岐領
域におけるライザ部上に配設され且つ短冊状放熱板と同
一の材質からなる底板部材によって連結する、という構
成を採っている。このため、吸気管本体部の底面である
分岐領域内（ライザ部上）に燃料滴が直接落下してきて
も、これを底板部材で確実に受けて且つ迅速に気化させ
ることができる。

【００１６】請求項５記載の発明では、前述した少なく
とも二つの短冊状放熱板と底板部材とが、同一部材によ
って一体的に加工されたものとする、という構成を採っ
ている。

【００１７】このため、前述した請求項４記載のものと
同等の作用効果を有するほか、加工が容易となるという
利点がある。

【００１８】請求項６記載の発明では、前述した各短冊
状放熱板は、前述した環状加熱板に当接する部分に外側
に向けて装備された半円弧状の部分鍔部が設けられてい
る、という構成を採っている。

【００１９】これによって、各短冊状放熱板は、環状加
熱板に対する当接面積が大きくなり、装備の安定を確保
し得るばかりでなく、環状加熱板によって迅速に加熱さ
れて都合がよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１乃
至図３に基づいて説明する。ここで、前述した従来例と
同一の構成部材については同一の符号を用いるものとす
る。

【００２１】まず、図１において、符号２０１は、前述
した従来例の場合と同様にエンジン２００のシリンダヘ
ッドを示し、符号１０１はシリンダヘッド２０１の吸気
ポート部にボルト２０１Ａにて固定装備されたＬ字状の
吸気管を示す。また、符号１０２は気化器本体を示す。

【００２２】側面からみてＬ字状の吸気管（インテーク
マイホールド）１０１は、図２に示すように三つに分岐
された分岐管１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを備え、こ
の各分岐管１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに加熱された
混合気を送り込む吸気管本体部１０１Ｇとを備えてい
る。この吸気管１０１を介して、シリンダヘッド２０１
の三つの各吸気ポート部に、所定の混合気が送り込まれ
るようになっている。

【００２３】気化器本体１０２は、絶縁部材からなり且
つ断熱性を備えた方形状のヒートインシュレータ２を介
して吸気管１０１にボルト止めされている。この気化器
本体１０２内には、燃料噴射用のインジェクタ１０３が
装備され、また、その下流側には、混合気の量を調整す
るスロットル弁２０６が装備されている。

【００２４】この場合、吸気管１０１がＬ字状に曲折さ
れ且つ図２に示すように三つに分岐された分岐管１０１
Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを備えていることから、これに
対応して、混合気が最大伝搬距離を通過してエンジン側
に送り込まれるように、スロットル弁２０６の開放方向
として、前述した分岐管１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ
の分岐方向とは反対側に混合気の量が多くなるように、
図１の如く設定されている。これにより、最大伝搬距離
を通過する過程で、霧化された燃料が空気を有効に混合
してエンジン側に送り込まれるようになっている。

【００２５】気化器本体１０２と吸気管１０１とは、そ
の連結部に四角形状の鍔部１０１ａ，１０２ａを備えて
いる。また、前述したヒートインシュレータ２は、この
各鍔部１０１ａ，１０２ａと同一の大きさに形成され、
これによって図１に示すように、ヒートインシュレータ
２を介して吸気管１０１と気化器本体１０２が堅牢にボ
ルト止めされている。

【００２６】そして、このヒートインシュレータ２部分
に、吸気加熱装置１が配設され保持されている。

【００２７】この吸気加熱装置１は、前述した吸気管１
０１の内壁に沿って対向装備された二つの短冊状放熱板
１１，１２と、この各短冊状放熱板１１，１２の混合気
流入側の端部に連接装備され各短冊状放熱板１１，１２
を同時に加熱する環状発熱体としての環状のＰＴＣ発熱
体１３とを備えている。そして、このＰＴＣ発熱体１３
と前述した短冊状放熱板１１，１２とが、前述したよう
に断熱部材からなるヒートインシュレータ２に保持され
ている。

【００２８】ここで、前述した二つの短冊状放熱板１
１，１２は、吸気管１０１の内壁に沿った形状（断面円
弧状）に形成され、これによって混合気の吸入時に障害
と成らないように当該吸気管１０１の内壁に当接した状
態に装備されている。また、この二つの短冊状放熱板１
１，１２の前述したＰＴＣ発熱体１３に当接する部分に
は、円弧状断面に沿って且つ当該短冊状放熱板１１，１
２の幅寸法を越えた長さの半円弧状の部分鍔部１１Ａ，
１２Ａが固定装備されている。

【００２９】そして、この部分鍔部１１Ａ，１２Ａが前
述したＰＴＣ発熱体１３に当接する状態で、前述したヒ
ートインシュレータ２内に埋設され保持されている。こ
の半円弧状の部分鍔部１１Ａ，１２Ａと前述した短冊状
放熱板１１，１２とによって放熱機構１Ａが構成されて
いる。

【００３０】この部分鍔部１１Ａ，１２Ａは、その円弧
部分の両端部を同一円周上に配設すると、前述したＰＴ
Ｃ発熱体１３と同一の大きさの環状鍔部を構成するよう
になっている。図３にこれを示す。

【００３１】ＰＴＣ発熱体１３の入力端子１３ａ，１３
ｂは、それぞれ同一方向（図１の左方）に突出装備され
ている。

【００３２】吸気加熱装置１を構成する二つの短冊状放
熱板１１，１２は、Ｌ字状の吸気管（インテークマイホ
ールド）１０１の曲折部の底面まで延設されている。こ
の場合、二つの短冊状放熱板１１，１２は、その幅が、
吸気管本体部１０１Ｇの内壁に沿った円周の１／４強に
設定されている。そして、一方の短冊状放熱板１１は中
央に位置する分岐管１０１Ｂに対向した位置に配置さ
れ、他方の短冊状放熱板１２は中央に位置する分岐管１
０１Ｂを塞ぐ位置に配置されている。

【００３３】この他方の短冊状放熱板１２には、前述し
た中央に位置する分岐管１０１Ｂに対応して、比較的大
きい四角形の貫通穴（通気用開口部）１２Ｂが設けられ
ている。また、この一方と他方の短冊状放熱板１１，１
２は、その幅が、吸気管本体部１０１Ｇの内壁に沿った
円周の１／４強に設定されているため、これを対向装備
した状態にあっては両側部分が、前述した吸気管本体部
１０１Ｇの内周壁に沿って大幅に切除された領域（当該
円周の１／４弱の幅の切除部）が形成された状態となっ
ている。

【００３４】このため、吸気加熱装置１の二つの短冊状
放熱板１１，１２は、前述した吸気管（インテークマイ
ホールド）１０１の各分岐管１０１Ａ，１０１Ｂ，１０
１Ｃに対しては、その通気路を塞ぐことなく、吸気管本
体部１０１Ｇの内底面（ライザ部）まで延設された状態
に設定されている。その他の構成は、前述した従来例と
同一となっている。

【００３５】次に、上記実施形態の動作を説明する。ま
ず、装置全体を稼働状態に設定すると、リレー回路２１
６のオン／オフ駆動コイル２１６ｂが作動して接点２１
６ａがオン動作し、これによって吸気加熱装置１のＰＴ
Ｃ発熱体１３が稼働し発熱する。このＰＴＣ発熱体１３
の発熱は、円弧状部分鍔部１１Ａ，１２Ａを介して二つ
の短冊状放熱板１１，１２に伝搬し、これによって、吸
気管本体部１０１Ｇの混合気通路部分が、分岐管１０１
Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに対する分岐領域まで、所定温
度に有効に加熱される。

【００３６】一方、気化器本体１０２のスロットル弁２
０６の開動作と共に混合気が導入されると、この混合気
は、吸気加熱装置１の発熱動作と共に、吸気管本体部１
０１Ｇ部分を通過する過程で気化状態が有効に促進さ
れ、粒子の細かい燃焼しやすい状態となってエンジン２
００側の吸気ポートに送りこまれる。

【００３７】この場合、スロットル弁２０６が図１の状
態にあると、噴射され霧化された燃料は、気化器本体１
０２内では図１の如く左側に偏った状態で吸気管本体部
１０１Ｇ部分に導入される。これに対し、吸気加熱装置
１の一方の短冊状放熱板１１は、図１に示すようにこの
偏った状態で導入される混合気に対応した位置（直下）
に配置されている。このため、この図１では、スロット
ル弁２０６の開放動作の度合いで偏った状態で導入され
る混合気に対しても、気化状態を有効に促進することが
可能となっている。

【００３８】即ち、吸気加熱装置１の一方の短冊状放熱
板１１は、気化器本体１０２の内壁を伝わって吸気管本
体部１０１Ｇ部分に流入する液化状態の燃料および水滴
状態の混合気に対しても、これを有効に加熱し気化し得
るようになっている。そして、気化された混合気は、適
度の温度に加熱されて吸気ポート（図示略）へ供給され
る。

【００３９】更に、吸気加熱装置１の他方の短冊状放熱
板１２には、前述した中央に位置する分岐管１０１Ｂに
対応した通気用開口部１２Ｂが設けられており、また、
この一方と他方の短冊状放熱板１１，１２の円周方向に
沿った両側相互間には、前述した吸気管本体部１０１Ｇ
の内周壁に沿って大幅に切除された領域（当該円周の１
／４弱の幅の切除部）が形成された状態となっている。
このため、吸気加熱装置１の二つの短冊状放熱板１１，
１２は、前述した吸気管（インテークマイホールド）１
０１の各分岐管１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに対して
は、その通気路を塞ぐことなく、混合気を円滑にエンジ
ン側に送り込むことができる。

【００４０】次に、図４に、吸気加熱装置１の要部を成
す放熱機構の他の例を示す。この図４に示す放熱機構１
Ｂは、前述した図１及び図３に示す一方と他方の短冊状
放熱板１１，１２の同図における下流側の端部を、当該
短冊状放熱板１１，１２と同一の材質からなる底板部材
１５によって連結した点に特長を備えている。その他の
構成は前述した図３の場合と同一となっている。このよ
うにすると、吸気管本体部１０１Ｇの底面である分岐領
域内（ライザ部上）に燃料滴が直接落下してきても、こ
れを底板部材１５で確実に受けて且つ迅速に気化させる
ことができる。

【００４１】次に、エンジンが二気筒以上の偶数気筒の
場合の吸気加熱装置について説明する。この場合、吸気
加熱装置の放熱機構２１としては、図５に示すようなも
のが使用される。即ち、一方と他方の短冊状放熱板２１
Ａ，２１Ｂの幅が、先端部（分岐管領域）では狭く形成
され、ＰＴＣ発熱体１３側の吸気管本体部１０１Ｇ部分
側では広く（ほぼ半円状に）形成されている点に特長を
備えている。この短冊状放熱板２１Ａ，２１Ｂの前述し
たＰＴＣ発熱体１３側には、前述した図３の場合と同様
に、半円弧状の部分鍔部１１Ａ，１２Ａが装備され、こ
れによってＰＴＣ発熱体１３からの熱が短冊状放熱板２
１Ａ，２１Ｂにより迅速に伝達されるようになってい
る。

【００４２】図６に示す吸気管１１１は四気筒エンジン
用のもので、その吸気管本体部１０１Ｇの内壁部分に、
前述した図５に示す吸気加熱装置の放熱機構２１が装備
されるようになっている。符号１１１Ａ，１１１Ｂは第
１分岐路を示し、符号１１１Ａａ，１１１Ａｂ，１１１
Ｂａ，１１１Ｂｂは、それぞれ第２分岐路を示す。この
場合、一方と他方の短冊状放熱板２１Ａ，２１Ｂは、Ｐ
ＴＣ発熱体１３側が断面半円弧状の幅広に形成されてい
ることから、吸気管本体部１０１Ｇ部分では、通過する
混合気を十分有効に加熱することができ、その分、霧化
燃料を空気と有効に混合することが可能となる。矢印は
混合気に流れを示す。

【００４３】更に、エンジンが二気筒以上の偶数気筒の
場合の他の吸気加熱装置の例について説明する。この場
合、吸気加熱装置の放熱機構２２としては、図７に示す
ようなものが使用される。即ち、一方と他方の短冊状放
熱板２２Ａ，２２Ｂの幅が、前述した図４の場合と同様
に形成され、更に各短冊状放熱板２２Ａ，２２Ｂの先端
部（図７の下端部）に、当該短冊状放熱板１１，１２と
同一の材質からなる底板部材２５が連結装備されてい
る。

【００４４】更に、前述した図４では通気用開口部１２
Ｂが設けられているが、この図７に示す放熱機構の場合
は、吸気管本体部１０１Ｇ部分では二気筒の場合と同様
であることから、三気筒の場合に必要としていた通気用
開口部１２Ｂ（図４参照）に相当するものは、不要とな
り設けられていない。矢印は混合気に流れを示す。

【００４５】また、この図７に示すようにすると、前述
した図４の場合と同様に、吸気管本体部１０１Ｇの底面
である分岐領域内（ライザ部上）に燃料滴が直接落下し
てきても、これを底板部材２５で確実に受けて且つ迅速
に気化させることができて都合がよい。

【００４６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、短冊状放熱板を吸気管の各分岐管
が分岐する領域まで延長して装備し、これによって吸気
管の内壁面および空間領域の全体を有効に加熱すること
が可能となり、加熱距離が長くなり、このため中央部を
通過する霧化燃料に対してもより有効に加熱することが
でき、このため、混合気を吸気通路を経て吸気ポートに
いたる間に従来のものに比較してより有効に均一に加熱
し且つ十分に気化させることができ、このため燃焼効率
をよりいっそう向上させることができるという従来にな
い優れた吸気加熱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を示す一部省略した断面
図である。

【図２】図１内に開示した吸気管部分を示す平面図であ
る。

【図３】図１内に開示した放熱機構部分（三気筒の場
合）を示す斜視図である。

【図４】図１内に開示した放熱機構の他の例を示す斜視
図である。

【図５】図１内に開示した放熱機構部分（偶数気筒の場
合）を示す斜視図である。

【図６】図１内に開示した吸気管部分を偶数気筒（四気
筒）とした場合の例を示す平面図である。

【図７】図１内に開示した放熱機構部分（偶数気筒の場
合）を示す斜視図である。

【図８】従来例を示す断面図である。

【図９】図８中に開示した放熱パイプとＰＴＣと発熱体
との位置関係を示す斜視図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 放熱機構 ２ ヒートインシュレータ １１，１２，２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ 短冊状
放熱板 １１Ａ，１２Ａ 部分鍔部 １２Ｂ 通気用開口部 １３ 環状発熱体としてのＰＴＣ発熱体 １５，２５ 底板部材 １０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ 分岐管 １０１Ｇ 吸気管本体部 １０２ 気化器本体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンシリンダ用の複数の分岐管を下
   流側に備えた吸気管本体部の内周壁に沿って配置され，
   且つ気化器本体から送り込まれる混合気の流れを介して
   対向装備された少なくとも二つの短冊状放熱板と、この
   各短冊状放熱板の前記混合気流入側の端部に連接装備さ
   れ各短冊状放熱板を同時に加熱する環状発熱体と、前記
   気化器本体と前記吸気管本体部との間に装備され前記環
   状発熱体を保持する断熱部材からなるヒートインシュレ
   ータとを備え、 前記短冊状放熱板を、前記複数の各分岐管を遮蔽するこ
   と無く当該各分岐管の分岐領域部分まで延設したことを
   特徴とする吸気加熱装置。
2. 【請求項２】 前記少なくとも二つの短冊状放熱板が前
   記分岐管のいずれかを遮蔽する場合にあっては、当該短
   冊状放熱板の該当する箇所に通気用開口部を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の吸気加熱装置。
3. 【請求項３】 前記少なくとも二つの短冊状放熱板の何
   れか一つは、前記各分岐管の分岐口に対向する位置で且
   つ前記吸気管本体部の内壁に沿って配設されていること
   を特徴とした請求項１記載の吸気加熱装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１記載の吸気加熱装置におい
   て、前記少なくとも二つの短冊状放熱板の下流側の端部
   が、前記各分岐管の分岐領域におけるライザ部上に配設
   され且つ前記短冊状放熱板と同一の材質からなる底板部
   材によって連結されていることを特徴とする吸気加熱装
   置。
5. 【請求項５】 前記少なくとも二つの短冊状放熱板と前
   記底板部材とが、同一部材によって一体的に加工された
   ものであることを特徴とする請求項４記載の吸気加熱装
   置。
6. 【請求項６】 前記各短冊状放熱板は、前記環状発熱体
   に当接する部分に、外側に向けて装備された半円弧状の
   部分鍔部を備えていることを特徴とした請求項１，２，
   ３，４又は５記載の吸気加熱装置。