JPH1144256A - 気化器の加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 自動車用エンジンの気化器を加熱するＰＴＣ
ヒータの発熱が効率よく働くようにする。 【解決手段】 気化器の導電性ハウジングに連結する絶
縁性ヒートインシュレータ７の連結面7bにおいて凹部８
を形成し、凹部８底面に電極板９を設け、凹部８内で導
電性スプリング10を介して導電性固定プレート11に接着
した円板状ＰＴＣヒータ12を前記ハウジングに圧接する
加熱装置であって、スプリング10と固定プレート11との
接触面積を少なくするように、固定プレート11を中空に
した。固定プレート11の熱容量が小さくなり、また、ス
プリング10への熱伝導が小さくなるので、ＰＴＣヒータ
12の発熱は前記ハウジングを主に加熱する。また、固定
プレート11の空洞化により自動車の軽量化を促進でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】自動車のエンジンに装着され
る気化器は燃料を気化させるが、その時に気化熱により
周辺を冷却し、特に始動する時や寒冷期においてアイシ
ング現象を起こす虞があるので、該当箇所を加熱するこ
とによって燃焼条件を良くすることが知られている。本
発明は電気ヒータを使用した気化器の加熱装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用エンジンの吸気通路に
は、気化器が装着され、気化器の通路下流端にヒートイ
ンシュレータが連結されており、ヒートインシュレータ
内のヒータによってアイシング現象を防止するようにし
ている。これに使用されるヒータは正の温度係数を示す
チタン酸バリウム系半導体を用い、両面をニッケルメッ
キ層で被覆し、その上に銀層を形成させて電極面を設け
ている（以下、ＰＴＣヒータという）。ＰＴＣヒータは
温度がある程度上昇した後には、温度に比例して高抵抗
となる特性により電流が流れにくくなり、加熱を制御で
きるようになっている。

【０００３】ＰＴＣヒータは、気化器の導電性ハウジン
グと絶縁性のヒートインシュレータとの連結面のヒート
インシュレータ側の凹部内に、ハウジングに密着するよ
うに設置され、気化器を加熱するようになっている。一
例として気化器の加熱装置を図８を参照して説明する。
気化器１の導電性ハウジング２には吸気通路2aが形成さ
れ、吸気通路2aに臨んで上流側より一列に燃料供給のた
めのスローポート３、アイドルポート４が設けられ、吸
気通路2a内には絞り弁５が設けられている。また、気化
器１の下流側面には、加熱装置６の耐熱性を有する絶縁
性の樹脂からなるヒートインシュレータ７の端面が吸気
通路7aを整合して連結されている。

【０００４】図９に示すように、ヒートインシュレータ
７の連結面7bには凹部８が形成され、凹部底面に電極板
９が配設されている。また、凹部８には、内側から順に
導電性スプリング10、導電性の固定プレート11、ＰＴＣ
ヒータ12が収容され（図10参照）、スプリング10の付勢
力によってＰＴＣヒータ12がハウジング２に圧接されて
いる。

【０００５】図10に示すように、ヒートインシュレータ
７の凹部８内周面に上方を開口した縦溝の係合部13が対
称に２か所に設けられ、係合部13の壁面に周方向に切欠
部14を形成させている。また、導電性スプリング10は略
円板の周縁を周方向に切り欠いて折り曲げ、受け座10a
と足部10b を構成し、足部10b により弾性を確保してい
る。固定プレート11は円柱状に形成され、係合部13に挿
通させる突起15を外周面に対称に設けており、固定プレ
ート11の上面には円板状のＰＴＣヒータ12が熱伝導、電
気伝導の良い接着剤16で接着される。

【０００６】図９に示すように、ヒートインシュレータ
７の凹部８にＰＴＣヒータ12を装着したときはＰＴＣヒ
ータ12に接着されている固定プレート11の突起15が切欠
部14の天井に接触して支持され、ＰＴＣヒータ12は連結
面7bよりわずかに突出されている。したがって、気化器
１との非結合時に、凹部開口からＰＴＣヒータ12が外れ
ないようになっている。そして、ヒートインシュレータ
７を気化器１のハウジング２に装着すると、ＰＴＣヒー
タ12はハウジング２の下面に押され、圧接状態になる。
ヒートインシュレータ７をハウジング２から取り外すと
きは、ＰＴＣヒータ12が固定プレート11に接着されてい
るので脱落を防止している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、加熱装置６
は通電時、電極板９、スプリング10、固定プレート11、
ＰＴＣヒータ12、ハウジング２の順に電流が流れ、ＰＴ
Ｃヒータ12を発熱させる。ＰＴＣヒータ12はその全面が
スプリング10の付勢力によってハウジング２に圧接され
ているので、熱伝導が良くハウジング２を加熱する。し
かしながら、ＰＴＣヒータ12は固定プレート11にも全面
が固着され熱伝導が良く、気化器１ばかりでなく、固定
プレート11、スプリング10等も加熱することになり、す
なわち、固定プレート11、スプリング10等に熱が奪わ
れ、気化器１への加熱効率が低下することになる。

【０００８】本発明は、ＰＴＣヒータの発熱が効率よく
働くようにした気化器の加熱装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項１記載の発明は、気化器の通路下流
端に連結するヒートインシュレータの連結面に凹部を形
成し、該凹部に受け座を備えた導電性スプリングを配
し、上面に円板状ＰＴＣヒータを接着剤で固着した固定
プレートを、前記スプリングの受け座に載置すると共に
前記円板状ＰＴＣヒータが前記連結面からわずかに突出
する位置で、スプリングの上方付勢力に抗して係止させ
た気化器の加熱装置であって、前記固定プレートの天井
面を有する筒状にして下端周縁を前記スプリングの受け
座に当接させたことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、気化器の通路下流
端に連結するヒートインシュレータの連結面に凹部を形
成し、該凹部に受け座を備えた導電性スプリングを配
し、上面に円板状ＰＴＣヒータを接着剤で固着した固定
プレートを、前記スプリングの受け座に載置すると共に
前記円板状ＰＴＣヒータが前記連結面からわずかに突出
する位置で、スプリングの上方付勢力に抗して係止させ
た気化器の加熱装置であって、前記固定プレートを筒状
に形成したことを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、気化器の通路下流
端に連結するヒートインシュレータの連結面に凹部を形
成し、該凹部に受け座を備えた導電性スプリングを配
し、上面に円板状ＰＴＣヒータを接着剤で固着した固定
プレートを、前記スプリングの受け座に載置すると共に
前記円板状ＰＴＣヒータが前記連結面からわずかに突出
する位置で、スプリングの上方付勢力に抗して係止させ
た気化器の加熱装置であって、前記固定プレートと前記
ＰＴＣヒータとの結合面の一部、または、前記固定プレ
ートと前記ＰＴＣヒータとが表面の一部で結合している
ときの全結合面または一部結合面に導電性接着剤を塗布
したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。なお、気化器およびヒートイ
ンシュレータの吸気通路の向きによって、ヒートインシ
ュレータに設ける凹部の位置が多少異なってくるが、こ
こでは気化器の吸気通路を垂直方向に延長させて、凹部
を気化器のスローポートならびにアイドルポートの下方
位置に設けるものとする。図１、図２に示す加熱装置６
の絶縁性ヒートインシュレータ７は気化器と連結面（上
面）7bによって連結され、導電性ハウジングの吸気通路
と連続して吸気通路7aが形成される。吸気通路7aの近傍
の連結面7bに気化器の導電性ハウジングに臨んで円筒形
の凹部８が設けられている。

【００１３】ヒートインシュレータ７に形成した凹部８
底面には電源からの電流をＰＴＣヒータ12に供給するた
めの電極板９が備えられ、円板を加工した受け座10a と
弾性足部10b とからなる導電性スプリング10がその上に
載置される。凹部８の開口縁には一対の縦溝の係合部13
が径方向に対称に形成され、係合部13には周方向に切欠
部14が形成されている。スプリング10の受け座10a には
導電性の固定プレート11が載置され、固定プレート11は
天井面を有する筒状にして下端周縁がスプリング10の受
け座10a に当接することになる。また、固定プレート11
の外周面には、ヒートインシュレータ７の凹部８の係合
部13に挿通され、切欠部14に侵入できる大きさの突起15
が、一対、径方向に対称に形成されている。なお、突起
15の厚さは切欠部14の高さ寸法より小さくしている。

【００１４】固定プレート11の上面には熱伝導、電気伝
導の良い銀系接着剤16で結合した円板状のＰＴＣヒータ
12が備えられている。固定プレート11はアルミニウム
材、鉄材、ステンレス材、銅材、真鍮等の金属、あるい
はこれらを２種類以上含む合金金属材、またはカーボン
材等で作製され、また、銀系接着剤16は銀−ポリイミド
樹脂、銀−エポキシ樹脂、銀−シリコン樹脂、銀−ガラ
ス等が使用される。

【００１５】図２に示すように、ＰＴＣヒータ12を凹部
８に装着するときは、固定プレート11の突起15と凹部８
の係合部13を合わせ、スプリング10の付勢力に抗して押
し下げ、固定プレート11および接着されたＰＴＣヒータ
12を回転させて突起15を切欠部14に挿入する。この状態
から、ＰＴＣヒータ12の下方への押圧力を解放すると、
スプリング10の付勢力によって突起15は切欠部14の上位
置で係止され、ＰＴＣヒータ12がヒートインシュレータ
７の連結面7bよりわずかに突出する。

【００１６】また、切欠部14に係止した突起15の下方に
は隙間が形成され、ＰＴＣヒータ12の突出する高さはこ
の隙間の間隔より小さく、ＰＴＣヒータ12は上下方向に
遊びを持って係着される。このヒートインシュレータ７
と気化器を結合したとき、ＰＴＣヒータ12が気化器の導
電性ハウジングにヒートインシュレータ７の連結面7bと
同じ高さまで押し込まれ、導電性スプリング10の付勢力
によって所定荷重で導電性ハウジングに圧接される。

【００１７】これにより、電極板９、導電性スプリング
10、固定プレート11、導電性接着剤16、ＰＴＣヒータ1
2、導電性ハウジングが順に結合されて閉回路を構成
し、ＰＴＣヒータ12に電流を供給することができる。Ｐ
ＴＣヒータ12に電流が供給されることにより、ＰＴＣヒ
ータ12は気化器の導電性ハウジングを加熱するが、本発
明の構造は固定プレート11の形状が中空体であるため熱
容量が小さく、従来の円柱形に比べて固定プレート11に
伝導する熱が低減し、気化器の導電性ハウジングを効率
的に加熱することができる。これにより、気化器のスロ
ーポート近傍にて発生するアイシングを防止することが
できる。また、スローポート近傍の昇温特性は、図７に
示すように本案の方（ａ）が従来のもの（ｂ）より熱の
伝達が良く、気化器の昇温スピードを早くすることがで
きる。なお、実験条件における周囲温度は−９℃、気化
器の初期温度は−５℃、印加電圧は13.5Ｖである。

【００１８】次に、固定プレート11を中空の筒状とした
ものを図３、図４を参照して説明する。導電性スプリン
グ10の受け座10a 形状は、三方が切り欠かれた円形をし
ており、当接する固定プレート11の下端は円環になって
いる。したがって、ＰＴＣヒータ12を凹部８に装着する
とき、固定プレート11が受け座10a に載置された状態で
固定プレート11の突起15がまだ連結面7bより上方位置に
あるとき、軸回転させて突起15を係合部13に円滑に合わ
せられる。また、突起15を係合部13にあわせ固定プレー
ト11を沈めた時に受け座10a に載置される場合は、固定
プレート11の受け座10a に対する位置決めが決定される
ので、固定プレート11の下端は全円にする必要はない。
また、固定プレート11の上端は円環になっており、導電
性接着剤16は円環上に塗布され、その上面にＰＴＣヒー
タ12を結合するようになっている。また、導電性接着剤
16の塗布面を断続的にしても良い。このように構成した
加熱装置６は、固定プレート11が筒状であるので接触面
が狭く熱伝導が減少され、気化器に対する加熱効率は、
前述のものよりさらに向上する（図７参照）。ただし、
固定プレート11とＰＴＣヒータ12との結合面に導電性接
着剤16を塗布することにおいては、前述したものの方が
塗布面が平面であり、塗布し易く作業性に優れている。

【００１９】次に、導電性接着剤16の塗布面について図
５、図６を参照して説明する。円柱状の固定プレート11
に塗布した導電性接着剤16によりその上面にＰＴＣヒー
タ12が固着されるが、導電性接着剤16は固定プレート11
の上面の円周に沿って帯状に塗布される。これにより、
塗布面の形状は構造的に対称となり、また、塗布面積が
小さくなり、固定プレート11とＰＴＣヒータ12の接合面
積を小さくした。したがって、固定プレート11に伝導す
る熱は減少し、気化器に対する加熱効率は向上する。ま
た、塗布面はＸ字形状、Ｓ字形状のようにしても、構造
上、応力がほぼ均等であれば良く、また、塗布面の自由
な天井部のある固定プレート11にも利用できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したもので
あり、固定プレートの熱容量が小さいため固定プレート
への熱伝導が少なく、気化器への熱伝導の効率が良い。
また、ＰＴＣヒータと固定プレートとの接着面積を小さ
くすることで、固定プレートへの熱伝導が少なく気化器
への熱伝導の効率が良い。さらに、固定プレートを筒状
にすることで接着面も限定され、作業性も良いものであ
り、また、固定プレートの空洞化により自動車の軽量化
を促進できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による気化器の加熱装置の展開図であ
る。

【図２】図１に示す加熱装置の断面図である。

【図３】図１に示す加熱装置の変形例を示す断面図であ
る。

【図４】図３に示す加熱装置の要部展開図である。

【図５】図１に示す加熱装置の他の変形例を示す断面図
である。

【図６】図５に示す加熱装置の要部展開図である。

【図７】本発明による気化器の加熱装置の効果を表すグ
ラフである。

【図８】従来の気化器および加熱装置の断面図である。

【図９】図８に示す加熱装置の断面図である。

【図１０】図８に示す加熱装置の展開図である。

【符号の説明】

１ 気化器 ６ 加熱装置 ７ ヒートインシュレータ 7b 連結面 ８ 凹部 10 スプリング 10a 受け座 11 固定プレート 12 ＰＴＣヒータ 16 導電性接着剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気化器の通路下流端に連結するヒートイ
   ンシュレータの連結面に凹部を形成し、該凹部に受け座
   を備えた導電性スプリングを配し、 上面に円板状ＰＴＣヒータを接着剤で固着した固定プレ
   ートを、前記スプリングの受け座に載置すると共に前記
   円板状ＰＴＣヒータが前記連結面からわずかに突出する
   位置で、スプリングの上方付勢力に抗して係止させた気
   化器の加熱装置であって、 前記固定プレートの天井面を有する筒状にして下端周縁
   を前記スプリングの受け座に当接させたことを特徴とす
   る気化器の加熱装置。
2. 【請求項２】 気化器の通路下流端に連結するヒートイ
   ンシュレータの連結面に凹部を形成し、該凹部に受け座
   を備えた導電性スプリングを配し、 上面に円板状ＰＴＣヒータを接着剤で固着した固定プレ
   ートを、前記スプリングの受け座に載置すると共に前記
   円板状ＰＴＣヒータが前記連結面からわずかに突出する
   位置で、スプリングの上方付勢力に抗して係止させた気
   化器の加熱装置であって、 前記固定プレートを筒状に形成したことを特徴とする気
   化器の加熱装置。
3. 【請求項３】 気化器の通路下流端に連結するヒートイ
   ンシュレータの連結面に凹部を形成し、該凹部に受け座
   を備えた導電性スプリングを配し、 上面に円板状ＰＴＣヒータを接着剤で固着した固定プレ
   ートを、前記スプリングの受け座に載置すると共に前記
   円板状ＰＴＣヒータが前記連結面からわずかに突出する
   位置で、スプリングの上方付勢力に抗して係止させた気
   化器の加熱装置であって、 前記固定プレートと前記ＰＴＣヒータとの結合面の一
   部、または、前記固定プレートと前記ＰＴＣヒータとが
   表面の一部で結合しているときの全結合面または一部結
   合面に導電性接着剤を塗布したことを特徴とする気化器
   の加熱装置。