JPS5943694B2 - 吸入空気加熱器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼルエンジンに使用される急速加熱型
の吸入空気加熱器に関するものであって、ディーゼルエ
ンジン内に吸入される空気を極めて短時間に上昇させる
ことを目的とするものである。

ディーゼルエンジンにあっては、周知のように、低温時
の始動の際に高温となった空気の吸入が必要であり、従
ってエンジンへの空気通路内にヒーター線を有する加熱
器が配されている。

Ｌ記加熱器は、短筒形状の枠体内に、一本の帯状ヒータ
ー線を、枠体の軸心方向と平行な姿勢で数回折り曲げ状
に張設し、このヒーター線の往復折り曲げされた間隙に
空気を流通させて、空気を所望温度に上昇させ、エンジ
ンに吸入させるものである（第１図ａ参照）。

しかしながらヒーター線は１．０００℃程度まで上昇す
るので、第１図ａの状態でヒーター線１自体が熱により
伸び変形して第２図すに示した如く往復配置された１本
のヒータ・一線１が接触１〜てショートしてしまうこと
が多分にあった６、そこで第１図Ｃに示したように、枠
体の内壁面２とヒーター線１の屈曲部との間に成る程度
の間隙を形成し、内壁面２に波形状の板バネ３を配する
と共に、該板バネ３とヒ・−ター線１の屈曲部とをクッ
ション材４を介して当接させる構造とすることが従来と
られている。

即ちヒーター線１が熱により矢視方向に伸び変形したな
らば、板バネ３が内壁面２方向にたわみ変形し、ヒ・−
ター線１の伸びによるたわみを防正せんとするものであ
る。

ところでヒーター線１の折れ曲り間隔はできる限り小さ
くして往復回数を多くし、空気との接触部分を大きくと
るのが望ましく、しかも発熱時間が短か（なるように帯
状のヒーター線１は薄い程良い。

ところが前述の第１図Ｃの如き構成は、伸びたヒーター
線１が板バネ３を押圧するものであるので、ヒーター線
１に成る程度の剛性が必要であり、それだけ肉厚でなけ
ればならない。

つまり、板バネ３に対しては、エンジンの震動によって
弾劾しない程度に強（かつヒーター線１を押圧し過ぎて
第１図すの如くヒーター線１をたわませない程度に弱い
ものであることが要請され、一方ヒーター線１に対し２
ては、板バネ３０弾力に抗してたわむことなく伸長する
程度の強さが要請される。

しかしながらＬ配板バネ３の選択調整は極めてむずかし
く、また上記剛性をヒーター線１に付す−するには肉厚
とならざるを得す、ヒー ター線１を可能な限り薄くせ
んとする安望は満されなかった。

本発明は、上述した従来の欠点、不都合を解消するべく
創案されたものであって、ヒーター線１の熱による伸長
変形に伴なうたわみを引っ張り機構によって防庄、ぜん
とするものである。

以−Ｆ本発明の実施例を図面に従って説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すものにして、符号１０
は短筒形状の枠体であり、−Ｌ壁１１、下壁１２、両側
壁１３．１３より構成されて℃・る。

両側壁１３，１３の各内面上部には、上方が開口した溝
枠１４，１４が枠体１０の軸心方向に沿って突出して設
けられ、両側壁１３，１３の各内面下部には、下方が開
１１シた溝枠１５，１５が同様に突出して設けられてい
る３、 次に符す１６は薄枠状の連結杆であって、硝子等のセラ
ミックで成形されているが、この連結杆１６は、上壁１
１或いは下壁１２の内壁面と所定間壁をあげてそれぞれ
配され、その両側端部は、−トー壁１１と１一部溝枠１
４，１４、或いはＦ壁１２と−Ｆ部溝枠１５，１５との
間隙に位置する２、そしてこの連結杆１６には、枠体１
００軸心方向と下行な姿勢でピン１７が一定の間隙をあ
げて並列配列されており、ビン群１８を構成ｊ−で（・
る１゜また［一部溝枠１４，１４と下部溝枠１５，１５
内とには、それぞれ弾材１９としてスプリングコイルが
配されており、上部溝枠１４と上壁１１との間に位置す
る連結杆１６の両側端部Ｆ而に弾材１９先端が当接１〜
て、−１部１７群１８を上壁１１方向に常に押し上げて
おり、或いは下部溝枠１５内の弾材１９はＦ部ビン群１
８を同様に下壁１２方向に常に押し下げている。

次いで符号２０は帯状の長尺なこ一ター線であって、そ
の両端は枠体１００両側壁１３．１３にそれぞれ設けら
れた端子２１に接続されているが、この１本のヒータ・
一線２０ば、前記一対の上部ビン群１８下部ピン群１８
の各ピン１７・・・・・・に交互に順次往復しながらか
け渡され、ピン１７・・・・・・を介１−で折り曲げ状
に張設された１本のヒ・−ター線２０の相互間隔は各連
結杆１６に配列されたビン１７相互の間隔と同一となっ
ている。

上述のヒーター線２０は、たるんでショー＝トシてしま
うことのないように成る程度緊張して両ピン群１８，１
８間にかけ渡されるのであるが、両ビン群ｉｓ、ｉｓは
弾材１９を介して上壁１１或（・は下壁１２方向、即ち
常に相離反する方向に押圧されているので、前記かけ渡
されたヒーター線２０ば、弾材１９および連結杆１６か
ら構成された引っ張り機構によって常にテンションが付
与すれているのである。

っなお、上述の実施例では、一対のビン群１８゜１８０
双方に弾材１９を配した構造としたが、一方のビン群１
８のみに弾材１９を配し、他方のビン群１８を枠体１０
内に固定する構成としてもよ（゛。

また第２図すから理解されるように、図示実施例では、
枠体内に２本のヒーター線２０をそれぞれビン群１８を
介してかけ渡した構成となっている、。

次いで第３図の実施例では、引っ張り構成における弾材
１９として板バネを用い、ビン群２０を枠体１０の内壁
面方向に引っ張る構成となっている。

即ちここでは前実施例での溝枠に代って平板状の桟２２
が枠体１０のＩ軸心方向と平行に突出段され、ビン群１
８は、上壁１１内壁面と所定の間隔をあげて、この桟２
２上に連結杆１６の両端部が載置される形態で保持され
る。

また上壁中央には貫通孔２３が穿設されてあって短ピン
２４が抜は出し不能に嵌め込まれ、ビン群１８と１−壁
１１との間には、弾材１９とｊ−て板バネが前記類ビン
２４に保持されて位置している６、この板バネ状の弾材
１９は、枠体１０の軸心方向と直交する形態でかつ両端
部が土壁方向に弾性復帰する性質を有しており、さらに
その両端部は屈折されてビン群１８の連結杆１６の両端
部に固定される。

従ってビン群１８は弾材１９の弾性復帰力によって常に
上壁１１方向に引きトげられる力の作用を受けているの
である。

なお、図示例では下壁１１のみについて示したが、下壁
１２に同様の機構を設けることも当然考えられる。

次に第４図の実施例では、引っ張り機構における弾材１
９として同じく板バネを用い、ピン群１８を枠体１０の
内壁面方向に押しやる構成となっている。

即ち枠体１０の両側壁１３，１３内面上部には第３図の
実施例と同様の桟２２が突出段されているが、この桟２
２上には上壁１１内壁面方向への弾発力を有する板バネ
状の弾材１９が配され、この弾材１９に乗載する形態で
かつ下壁１１の内壁面と所定の間隔をあげてピン群１８
が配される。

従ってヒーター線２０がかけ渡された状態で、ピン群１
８は弾材１９の弾力により常に上方に押し上げられ、ヒ
ーター線２０に所望のテンションが付与されることにな
る。

また先の実施例と同様に、下壁１２近傍にも」二記機構
を設けてもよい。

次に第５図の実施例は、引っ張り機構の弾材１９を枠体
１０の一部に取り付けると共に、ピン群１８の各ピン１
７のそれぞれに弾材１９を介して個々に枠体１０の内壁
面方向に押しやる構成としている。

つまり、枠体１０両開口端上部である両側壁１３゜１３
間に、弾性に富んだ鋼板等による平板状の一対の支持板
２５．２５を取り付けると共に、この各支持板２５．２
５上端部に等間隔に切り込みを入れ、この切り込みによ
り形成される舌片を一つおきに内方に折り曲げて弾材１
９を形成する。

そして両支持板２５．２５間にあって、前記折り曲げら
れた舌片状の各弾材１９上に、上壁１１内壁面と所定の
間隔をあげてそれぞれ各ビン１フ０両端部を乗載させる
のである。

従ってこの構成で各ピン１７にヒーター線２０をかけ渡
すと、各ピン１７はそれぞれの弾材１９の弾力によって
上壁１１内壁面方向に押しやられるので、ヒーター線２
０に所望のテンシコンが付ｌｊ、されることになる。

なお、下壁１２近傍にも前記支持板２５を配し、下部ピ
ン群１８に弾発力を付与する構成としてもよい。

本発明は以上説明したような構成となっている。

従って各ピン１７にヒーター線２０を張設した一対のピ
ン群１８は、引っ張り機構における弾材１９の作用によ
って枠体１０の上壁１１内壁而或いは下壁１２壁面方向
である相離反する方向に常に作用力が付与され、従って
一対のビン群１８間にかけ渡されたヒータ・一線２０も
また常にテンションが付与されている。

その結果、ヒーター線２０が発熱して伸長しても上記引
っ張り機構によってピン群１８は変位するので、ヒータ
ー線２０の緊張状態は常に維持されることになる。

そしてピン群１８と上壁１１内壁面、或いはピン群１８
と下壁１２内壁面との間には、予め所定の間隙が形成さ
れているので、ヒーター線２０が伸長してピン群２０が
変位しても、このピン群１８が上記内壁面に衝突してヒ
ーター線２０がたるんでしまうといったことはない。

以上の説明から明らかなように、本発明の吸入空気加熱
器にあっては、構成が簡単であって、従来の枠体とほと
んど変らず、外部に部材が突出する構造となって℃・な
いので空気通路への装着が簡単であり、また熱によって
伸長するヒーター線２０に常にテンションを付／ｊさせ
ることができるので、ヒーター線２０がたるんでショー
トの原因になったりすることはなく、またヒーター線２
０のテンションは引っ張り機構の弾材１９を介して付与
しているので、この引っ張り力に対抗するだけの強さが
ある限りヒーター線２０は極めて薄いものにすることが
でき、その結果かけ渡されたヒーター線２０間を通過す
る空気に有効に伝熱することができて空気との大きい接
触部をとるので、短時間で高温の空気を得られることが
でき、テイーゼルエンジンの始動が極めて短時間のうち
に達成し得る等、多くの優れた作用効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒーター線の変形状態を示す説明図であ
る。 第２図は本発明の一実施例を示すものにして、ａは正面
図、ｂはａにおけるＢ −Ｂ線断面図である。 第３図は他の実施例を示すものにして、ａは正面図、ｂ
は中央断面図である。 第４図は、さらに他の実施例を示すものにして、ａは正
面図、ｂは断面図である。 第５図は、他の実施例を示す一部断面斜視図である。 符号の説明、１０・・・・・・枠体、１１・・・・・・
北壁、１２・・・・・・下壁、１３・・・・・・側壁、
１４，１５・・・・・・溝枠、１６・・・・・・連結杆
、１７・・・・・・ピン、１８．・・・・・ピン群、１
９・・・・・・弾材、２ｏ・・・・・・ヒーター線、２
１・・・・・・端子、２２・・・・・・桟、２３・・・
・・・貫通孔、２４・・・・・・短ピン、２５・・・・
・・支持板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 短筒形状の枠体の軸心方向と平行な姿勢となったビ
   ンが一定の間隔をあげて並列配列された一対のビン群を
   、前記枠体の相対向する内壁面との間に所望間隔をあけ
   て配置し、前記一対のビン群間に、それぞれの各ビンに
   交互に順次かけ渡される一本の帯状ヒーター線を張設し
   、さらに前記一対のビン群に、弾材を用いて常に相離反
   する方向に弾力を付与する引っ張り機構を設けて成る吸
   入空気加熱器。 ２ 引っ張り機構を、ビン群を構成する多数のビンが固
   定された連結杆と、該連結杆の両端部に弾接して連結杆
   を常に枠体の内壁面方向に押圧するスプリングコイル状
   の弾材とより構成した特許請求の範囲１に記載の吸入空
   気加熱器３３ ３ 引張り機構を、ピン群を構成する多数のビンが固定
   された連結杆と、両端が該連結杆の両端部に装着される
   と共に中央部が枠体の壁部に装着され、前記連結杆を常
   に前記枠体の内壁面方向に引っ張る板バネ状の弾材とよ
   り構成した特許請求の範囲１に記載の吸入空気加熱器。