JPH0953526A - 吸気加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴射燃料の混合気を有効に加熱して十分に気
化し、燃焼効率の向上を図った吸気加熱装置を提供する
こと。 【解決手段】 吸気管１０１の内周壁に沿って配置され
気化器本体１０２側からの混合気の流れを介して対向装
備された二枚の放熱板１１，１２と、この各放熱板１
１，１２の鍔部１１Ａ，１２Ａを介して各放熱板１１，
１２を加熱するＰＴＣ加熱体１３と、ＰＴＣ加熱体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。各放熱板１１，１２の内、吸気管１０１
が備えている分岐管１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの曲
折方向に対応して当該分岐管１０１Ａ，１０１Ｂ，１０
１Ｃの曲折方向とは反対側に位置する放熱板１１の長さ
を、対向する他の放熱板１２の長さより長く形成したこ
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７に示す。この図７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７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、絶縁部材で所定厚さに形成さ
れた方形状（円盤状でもよい）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７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８は、ＰＴＣ発熱体２１１と放熱管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７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２０
４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（分岐管領域）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、エンジンシリンダの吸気
ポートに連結される吸気管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側から流入する混合気
の流れを介して対向装備された少なくとも二枚の放熱板
と、この各放熱板の混合気流入側の端部に装備された鍔
部に連接して当該各放熱板を同時に加熱する環状加熱板
と、気化器本体と吸気管本体部との間に装着され且つ環
状加熱板を保持する断熱部材からなる厚板状のヒートイ
ンシュレータとを備えている。

【００１１】そして、各放熱板の内、吸気管が備えてい
る分岐管の曲折方向に対応して当該分岐管の曲折方向と
は反対側に位置する放熱板の長さを、対向する他の放熱
板の長さより長く形成する、という構成を採っている。

【００１２】このため、この請求項１記載の発明にあっ
ては、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、気化器側のスロットル弁の開
度によっては、一方の放熱板側に液状のまま噴射燃料が
滴下してきても、この一方の放熱板側が分岐管領域まで
延設されているので当該滴下燃料を有効に加熱して気化
させることができる。

【００１３】また、請求項２記載の発明では、前述した
ヒートインシュレータの中央部の貫通口の周囲に、放熱
板の鍔部および環状加熱板を係合する凹溝を設けると共
に、この凹溝の一部に各放熱板の位置設定用の位置決め
係合部を設ける、という構成と採っている

【００１４】このため、とくに一方と他方の放熱板を位
置決め係合部の作用によって最適位置に容易に設定する
ことができ、このため組み立て作業を迅速に成し得ると
共に、長期的にも当該一方と他方の放熱板に位置ズレの
発生をほぼ完全に防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態例を図
１乃至図６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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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（円盤状でもよい）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。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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】このヒートインシュレータ２部分に、吸気
加熱装置１を構成する放熱機構１Ａおよび加熱用発熱体
（図１では環状に形成されたＰＴＣ発熱体１３）等が装
備されている。

【００２２】図３に、この吸気加熱装置１の分解斜視図
を示す。この図３に示す吸気加熱装置１は、図１に開示
した吸気加熱装置１を上下を反転にしてから分解したも
のである。

【００２３】そして、この図３において、ヒートインシ
ュレータ２の所定箇所に、下から順に、ＰＴＣ発熱体１
３用の環状電極１３Ａ，ＰＴＣ発熱体１３，放熱機構１
Ａ，金属製の環状ばね１４およびＰＴＣ発熱体１３用の
環状電極１３Ｂが順次装備されるようになっている。こ
こで、環状電極１３Ｂはその周囲４か所に端子１３ｂが
突設され、その先端部がヒートインシュレータ２にネジ
止めにて固定されるようになっている。また、環状電極
１３Ａにも端子１３ａが突設されている。符号１ａは固
定ネジを示す。

【００２４】この内、放熱機構１Ａは、前述した吸気管
１０１の内壁に沿って対向装備された短冊状で且つ円弧
状の二つの放熱板１１，１２と、この各放熱板１１，１
２の混合気流入側の端部に連接装備された半円弧状の部
分鍔部１１Ａ，１２Ａとを備えている。また、この半円
弧状の部分鍔部１１Ａ，１２Ａの図１に於ける上側に
は、前述したように、各放熱板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が装備
されている。そして、このＰＴＣ発熱体１３と前述した
半円弧状の部分鍔部１１Ａ，１２Ａの部分が、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。

【００２５】ここで、前述した二つの放熱板１１，１２
は、前述したように吸気管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。この場合、円弧状の二つ
の放熱板１１，１２に内、他方の放熱板１２は、その円
周囲に沿った幅が、図３に示すように一方の放熱板１１
よりも大きく設定されている。

【００２６】また、この二つの放熱板１１，１２の前述
したＰＴＣ発熱体１３に当接する部分鍔部１１Ａ，１２
Ａは、円弧状断面に沿って且つ当該各放熱板１１，１２
の幅寸法を越えた長さに設定されている。このため、こ
れを環状のＰＴＣ発熱体１３に当接した場合には、図１
に示すように当該円形ＰＴＣ発熱体１３とほぼ同一の環
状を成すように形成されている。

【００２７】この部分鍔部１１Ａ，１２Ａは、前述した
ＰＴＣ発熱体１３に当接した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。また、ＰＴ
Ｃ発熱体１３の入力端子１３ａ，１３ｂは、それぞれ同
一方向（図１の左方）に突出装備されている。

【００２８】吸気加熱装置１の放熱機構１Ａを構成する
二つの放熱板１１，１２の内、一方の放熱板１１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。また、この一方の放熱板
１１は、その幅が、吸気管本体部１０１Ｇの内壁に沿っ
た円周の１／４程度に設定されている。

【００２９】また、放熱機構１Ａを構成する他方の放熱
板１２は、吸気管本体部１０１Ｇの内周壁に沿って半円
筒に近い円弧状に形成されている。このため、吸気管本
体部１０１Ｇ部分では混合気の通路を周囲から有効に加
熱すると共に、各分岐管の分岐領域に対しては一方の放
熱板１１が延設されていることから、その領域も有効に
加熱されることとなる。これによって、例えば三つの分
岐管を備えた三気筒用のＬ字状の吸気管（インテークマ
イホールド）１０１に放熱機構１Ａを装備しても、各分
岐管の吸気通路を塞ぐことがなく混合気を有効に加熱し
て燃焼し易い状態にしたのち、三気筒のエンジン側に円
滑に送り込むことができるようになっている。

【００３０】更に、前述した一方と他方の放熱板１１，
１２に連結された鍔部１１Ａ，１２Ａには、その中央部
外側に、係止用突起１１Ａａ，１２Ａａが設けられてい
る。また、この係止用突起１１Ａａ，１２Ａａに対応し
て、前述したヒートインシュレータ２には、鍔部係止溝
２１，２２が設けられている。

【００３１】ここで、ヒートインシュレータ２を更に詳
述すると、前述した方形状のヒートインシュレータ２
は、図４乃至図６に示すように、中央部に貫通口２Ａが
設けられ、その周囲に放熱機構１Ａの鍔部１１Ａ，１１
Ｂ及びＰＴＣ発熱体１３を収納する凹溝としての環状内
溝３が設けられている。

【００３２】この環状内溝３の一部に、前述した放熱板
１１，１２を図１の位置に特定するための鍔部係合溝２
１，２２が、環状内溝３の外周部分から外側に向けて形
成されている。図４では、この鍔部係合溝２１，２２
が、左右方向に向かって設けられている。そして、この
鍔部係合溝２１，２２と，前述した鍔部１１Ａ，１２Ａ
の係合用突起１１Ａａ，１２Ａａとによって、放熱板１
１，１２の装備位置を特定するための位置決め係合部が
構成されている。この位置決め係合部は、一方と他方の
放熱板１１，１２毎に設けられている。

【００３３】更に又、図４乃至図６において、符号２３
ｂ，２３ｂ・・は、それぞれ電極取り付け用凹溝を示
す。この各電極取り付け用凹溝２３ｂは、前述した環状
電極１３Ｂの周囲４か所の端子１３ｂ（図３参照）に対
応して設けられたもので、その先端部が電極取り付け用
凹溝２３ｂ内でヒートインシュレータ２にネジ止めさ
れ、これによって吸気加熱装置全体がヒートインシュレ
ータ２に固着された状態となっている。また、符号２３
ａは、前述した環状電極１３Ａの端子１３ａ（図３参
照）を装備するための電極取り付け用凹溝を示す。

【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、前述したように、吸気管（インテ
ークマイホールド）１０１の各分岐管１０１Ａ，１０１
Ｂ，１０１Ｃ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、上記図１に示す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２１６のオン／オフ駆動コイル２１６ｂが作動し
て接点２１６ａがオン動作し、これによって吸気加熱装
置１のＰＴＣ発熱体１３が稼働し発熱する。このＰＴＣ
発熱体１３の発熱は、部分鍔部１１Ａ，１２Ａを介して
二つの放熱板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２
０６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１
０１Ｇ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、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の他方の放熱板１２
には、その長さが前述したように吸気管本体部１０１Ｇ
の周囲（分岐管の分岐領域に届かない位置）に位置する
ように設けられている。このため、吸気加熱装置１の二
つの放熱板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，
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】また、図１においては、吸気加熱装置１の
二つの放熱板１１，１２は、位置決め係合部の作用によ
ってヒートインシュレータ２の取り付け位置に容易に位
置決めされる。即ち、吸気加熱装置１の二つの放熱板１
１，１２は、その鍔部１１Ａ，１２Ａの係合用突起１１
Ａａ，１２Ａａが、ヒートインシュレータ２の鍔部係合
溝２１，２２に係合し得るように構成されているため、
二つの放熱板１１，１２の鍔部１１Ａ，１２Ａを両端部
を突き合わせてヒートインシュレータ２の中心軸上に配
置し、同時にその係合用突起１１Ａａ，１２Ａａをヒー
トインシュレータ２のヒートインシュレータ２の鍔部係
合溝２１，２２に合わせることによって当該二つの放熱
板１１，１２の固定位置が容易に特定される。このた
め、組み立て作業を迅速に成し得ると共に、使用中に二
つの放熱板１１，１２の位置ずれによって分岐管に分岐
路が一部塞がれるという不都合は一切生じることがな
く、かかる点において、装置全体の信頼性向上を図り得
るという利点がある。

【００４１】ここで、上記図１では、二つの放熱板１
１，１２を短冊状で且つ横断面が円弧状のものについて
説明したが、他方の放熱板１２については、例えば一方
の放熱板１１の位置以外の、吸気管本体部１０１Ｇの内
部空間（分岐管の分岐領域に届かない位置）を取り巻く
ように形成してもよい。このようにすると、吸気管本体
部１０１Ｇの吸気通路部分と分岐管領域の吸気通路部分
とを同時に有効に加熱することができるという利点があ
る。

【００４２】

【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、請求項１記載の発明では、一方の
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
装備したので、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、気化器側のスロット
ル弁の開度によっては、一方の放熱板側に液状のまま噴
射燃料が滴下してきても、この一方の放熱板側が分岐管
領域まで延設されているので当該滴下燃料を有効に加熱
して気化させることができ、かかる点において混合気に
燃焼効率を有効に向上させることができる。さらに請求
項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明と同等の
作用効果を有するほか、とくに一方と他方の放熱板を位
置決め係合部の作用によって最適位置に容易に設定する
ことができ、このため組み立て作業を迅速に成し得ると
共に、長期的にも当該一方と他方の放熱板に位置ズレの
発生をほぼ完全に防止することができ、かかる点におい
て装置全体に信頼性向上を図り得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内に開示した吸気加熱装置の上下反転した
場合の分解斜視図である。

【図４】図１内に開示したヒートインシュレータの一例
を示す裏面図である。

【図５】図４のＡーＡ線に沿った断面図である。

【図６】図４のＢーＢ線に沿った断面図である。

【図７】従来例を示す一部省略した断面図である。

【図８】図７に開示した放熱器管とＰＴＣ発熱体との位
置関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 吸気加熱装置 １Ａ 放熱機構 ２ ヒートインシュレータ ２Ａ 貫通口 ３ 凹溝としての環状内溝 １１，１２ 放熱板 １１Ａ，１２Ａ 鍔部 １１Ａａ，１２Ａａ 位置決め係合部の一部を成す係合
用突起 １３ 環状発熱体としてのＰＴＣ発熱体 ２１，２２ 位置決め係合部の一部を成す鍔部係合溝 １０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ 分岐管 １０１Ｇ 吸気管本体部 １０２ 気化器本体 ２００ エンジン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンシリンダの吸気ポートに連結さ
   れる吸気管の内周壁に沿って配置され，且つ上流側に位
   置する気化器本体側から流入する混合気の流れを介して
   対向装備された少なくとも二枚の放熱板と、この各放熱
   板の前記混合気流入側の端部に装備された鍔部に連接し
   て当該各放熱板を同時に加熱する環状加熱板と、前記気
   化器本体と前記吸気管との間に装着され前記環状加熱板
   を保持する断熱部材からなる厚板状のヒートインシュレ
   ータとを備え、 前記各放熱板の内、前記吸気管が備えている分岐管の曲
   折方向に対応して当該分岐管の曲折方向とは反対側に位
   置する放熱板の長さを、対向する他の放熱板の長さより
   長く形成したことを特徴とする吸気加熱装置。
2. 【請求項２】 前記ヒートインシュレータの中央部の貫
   通口の周囲に、前記放熱板の鍔部および環状加熱板を係
   合する凹溝を設けると共に、この凹溝の一部に各放熱板
   の位置特定用の位置決め係合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。