JPS6111496Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自己温度調整機能を有するセラミツ
ク系発熱体を用いた内燃機関の吸気加熱装置に関
するものである。

従来より、内燃機関の低温始動時に吸入混合気
の加熱を行なつて燃料の霧化を促進し、機関の運
転性の改善を図ることが行なわれており、その手
段として、気化器と吸気管との間に介在させたヒ
ートインシユレータに、自己温度調整機能を有す
るセラミツク系発熱体を設け、この発熱体に発熱
用電気回路を接続することが行なわれている。

ところで、従来より用いられているセラミツク
系発熱体としては、いわゆるハニカム状セラミツ
クヒータと呼ばれるものや、いわゆるパイプ状セ
ラミツクヒータと呼ばれるものがあるが、ハニカ
ム状セラミツクヒータは、比較的脆弱なセラミツ
ク系発熱素材からなる円板体に、吸気通路内の混
合気を通過させるための複数個の貫通孔をハニカ
ム状に設けた構成となつているため、製作が困難
となつていた。また、強度的に弱いハニカム状の
部分が吸気通路内に位置しているため、ハニカム
状部分が破損してその破片がエンジン内に入ると
いう危険性があつた。

一方、パイプ状セラミツクヒータは、セラミツ
ク系発熱素材を用いて、気化器のボア径とほぼ同
一の内径を有する円筒体を形成し、この円筒体の
一端部外周にヒートインシユレータへの取付部を
設けた構成となつているため、構造が複雑とな
り、製作が困難となつていた。また、この構成の
場合、円筒体の壁面で燃料の流れを止めるという
作用が得られないため、燃料の霧化促進を十分に
図ることができなかつた。

本考案は上記従来技術の問題点を解決するため
に案出されたものであつて、その目的は、セラミ
ツク系発熱体を容易に製作できるようにするとと
もに、該セラミツク系発熱体の破損を生じにくく
し、しかも、該セラミツク系発熱体からの熱を有
効に利用して燃料の霧化促進を図ることができる
ようにすることにある。

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図及び第２図は本考案の第１実施例を示す
もので、図において１は気化器、２は吸気管であ
る。気化器１に形成されているボア３内にはスロ
ツトル弁４が設けられており、吸気管２の混合気
流入口２Ａはボア３の径とほぼ同一に形成されて
いる。

気化器１と吸気管２との間にはヒートインシユ
レータ５が設けられており、ヒートインシユレー
タ５と気化器１との間及びヒートインシユレータ
５と吸気管２との間にはそれぞれガスケツト６，
７が介装されている。気化器１、吸気管２、ヒー
トインシユレータ５及びガスケツト６，７は図示
しない締結用ボルトによつて固定されている。

ヒートインシユレータ５が有する吸気通路の内
径は気化器１のボア径とほぼ同一に形成されてい
る。ヒートインシユレータ５の軸方向一端側に座
ぐり部８が形成されており、この座ぐり部８に、
自己温度調整機能を有する１枚のリング状のセラ
ミツク系発熱体９と、該発熱体９によつて加熱さ
れる２枚の金属製の被加熱板１０，１１と、電極
板１２，１３とがそれぞれ気化器１のボア３と同
軸上に位置するように設けられている。

セラミツク系発熱体９は、温度が低いときは電
気抵抗値が小さいため電流を多く流して発熱し、
一方、温度がキユーリ点と呼ばれる120〜200℃程
度に達すると電気抵抗値が大きくなつて電流を実
質的に流さなくなり、これにより発熱温度を自己
調整する。発熱体９の内径は気化器１のボア径と
ほぼ同一に形成されている。

被加熱板１０，１１は、ここでは伝熱性に優れ
た鋼板からなつており、且つ、リング状に形成さ
れている。被加熱板１０，１１の軸方向端面の半
径方向外側部分は発熱体９の軸方向端面にそれぞ
れ密着され、また、被加熱板１０，１１の軸方向
端面の半径方向内側部分は、気化器１の下流側に
形成されている吸気通路１４内に位置している。
すなわち、被加熱板１０，１１の内径は気化器１
のボア径よりも小さくなつており、被加熱板１
０，１１の内周側部分は気化器１からの混合気の
流れを止め得るようになつている。

電極板１２，１３はそれぞれ気化器１のボア径
とほぼ同一の内径を有しており、且つ、被加熱板
１０，１１の軸方向端面の半径方向外側部分に密
着されている。一方の電極板１２はキースイツチ
１５を介してバツテリ１６の正端子に接続されて
おり、他方の電極板１３及びバツテリ１６の負端
子はそれぞれアースされている。なお、電極板１
２，１３は正負逆に電気接続してもよい。

被加熱板１０，１１の半径方向内側部分にはそ
れぞれ混合気を通過させるための複数個の貫通孔
１７，１８が形成されている。ここでは、被加熱
板１０の貫通孔１７と被加熱板１１の貫通孔１８
とは互いに同軸上に位置しないように位置決めさ
れている。

上記実施例において、冷間時にエンジンを始動
させる場合、キースイツチ１５をオンにすると、
バツテリ１６からの電流は電極板１２から順次被
加熱板１０、発熱体９、被加熱板１１及び電極板
１３へと流れ、発熱体９が発熱して被加熱板１
０，１１を加熱する。発熱体９は約３秒程度でキ
ユーリ点と呼ばれる120〜200℃程度の温度に達
し、その後は、発熱体９の電気抵抗値が大きくな
るため、電流はほとんど流れ得なくなり、発熱は
停止する。すなわち、発熱体９は自己温度調整を
し、被加熱板１０，１１も120〜200℃程度の温度
に保たれる。

一方、エンジン始動初期時においては、燃料の
大部分は、気化器１のボア３の内壁３Ａに液膜状
に付着した状態で、エンジンシリンダに向つて移
動するが、その後、加熱状態の被加熱板１１に接
触してその熱により霧化される。また、被加熱板
１１によつて十分に霧化されなかつた燃料は、被
加熱板１１の貫通孔１８を通つて被加熱板１０に
接触し、被加熱板１０の熱によつて霧化される。
したがつて、エンジンシリンダには十分に霧化さ
れた燃料が吸入されることとなる。特に、被加熱
板１０，１１は燃料の流れを止め得る方向に延び
ているため、被加熱板１０，１１上への燃料の滞
留時間が長くなり、燃料の霧化が促進される。ま
た、ここでは、貫通孔１７，１８が同軸上に位置
しないように設けられているため、被加熱板１１
の貫通孔１８を通過した燃料は確実に下流側の被
加熱板１０に接触し、霧化される。

第３図は本考案の第２実施例を示すもので、こ
の第２実施例は、発熱体、被加熱板及び電極板の
枚数と配列順序のみが第１実施例と相違してお
り、他の構成は第１実施例と同様である。

すなわち、第２実施例においては、バツテリか
らの電流は電極板１９から順次発熱体２０、被加
熱板２１、発熱体２２、被加熱板２３、発熱体２
４及び被加熱板２５へと流れてアースに導かれ
る。また、被加熱板２５の貫通孔２６と該被加熱
板２５に隣接する被加熱板２３の貫通孔（図には
現われていない。）とは互いに同軸上に位置しな
いように位置決めされており、被加熱板２３の貫
通孔と該被加熱板２３に隣接する被加熱板２１の
貫通孔２７とは互いに同軸上に位置しないように
位置決めされている。

したがつて、第２実施例においても第１実施例
と同様の作用効果が得られる。なお、被加熱板２
５と電極板１９とは正負逆に電気接続してもよ
い。

第４図は本考案の第３実施例を示すもので、こ
の第３実施例は、バツテリからの電流が電極板２
８から発熱体２９を経て被加熱板３０へと流れる
とともに、電極板２８から発熱体３１を経て被加
熱板３２へと流れ、更に、被加熱板３０，３２か
らアースに導かれるように構成されている点が第
１実施例と異なり、他の構成は第１実施例と同様
である。したがつて、第３実施例においても第１
実施例と同様の作用効果が得られる。なお、被加
熱板３０，３２と電極板２８とは正負逆に電気接
続してもよい。

第５図は本考案の第４実施例を示すので、この
第４実施例は被加熱板の形状及び貫通孔の配列状
態が第１実施例と異なつており、他の構成は第１
実施例と同様となつている。

すなわち、ここでは、被加熱板３３，３４は略
円板状に形成されており、その半径方向内側部分
すなわち中央部分にそれぞれ貫通孔３５，３６が
ハニカム状に複数個設けられている。両被加熱板
３３，３４の軸方向端面の半径方向外側部分はそ
れぞれ発熱体３７の軸方向端面に密着し、一方の
被加熱板３３には電極板３８が密着し、他方の被
加熱板３４には図示しない電極板が密着してい
る。

この第４実施例の場合、被加熱板３３，３４か
らの熱は第１ないし第３実施例の場合よりも多く
吸入空気によつて奪われることなり、電力消費量
は増加するが、被加熱板３３，３４の燃料接触面
積は増大するため、燃料の霧化は一層促進される
こととなる。

以上各実施例につき説明したが、本考案は上記
各実施例のみに限定されるものではなく、例え
ば、発熱体や被加熱板の形状に設計上の変更を加
えたり、枚数、配列等に変更を加えたりすること
は可能である。

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、複数の被加熱板はその半径方向内側部分が吸
気通路内に位置しているが、その内側部分には複
数の貫通孔が設けられているので、吸入空気抵抗
をさほど増大させることはなく、また各被加熱板
を貫通孔が同軸上に位置しないように設定されて
いるので、気化器からの未霧化の燃料は上流側の
被加熱板の貫通孔を通過しても次段の被加熱板に
付着するようになり、未霧化燃料の被加熱板への
付着率は充分に高く、従つて、燃料の霧化を効率
よく促進させることができる。さらにセラミツク
系の発熱体は被加熱板に付着した未霧化燃料等の
気化器からの未霧化燃料を霧化させるための熱を
被加熱板に与えるためにだけ機能すればよいの
で、発熱体を吸気通路内の吸気の通過する位置に
配置する必要がなく、従つてハニカム状のものに
比べて破損しにくくなるから、その破片がエンジ
ンシリンダ内に入る危険性がなくなる。また上述
のごとく発熱体は被加熱板を加熱する機能だけし
か要求されないので、その形状をリング状という
単純な形状とすることができ、このようにリング
状にすることにより発熱体の製作が極めて容易に
なる。したがつて、燃料の霧化能力が高くしかも
安全性の高い吸気加熱装置を安価に提供できるこ
ととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す吸気加熱装
置近傍の縦断面図、第２図は第１図における−
線断面一部破断面、第３図は本考案の第２実施
例を示す吸気加熱装置の要部縦断面図、第４図は
本考案の第３実施例を示す吸気加熱装置の要部縦
断面図、第５図は本考案の第４実施例を示す吸気
加熱装置の第１図中−線断面に対応する一部
破断断面図である。 １……気化器、２……吸気管、３……ボア、５
……ヒートインシユレータ、９，２０，２２，２
４，２９，３１，３７……発熱体、１０，１１，
２１，２３，２５，３０，３２，３３，３４……
被加熱板、１４……吸気通路、１７，１８，２
６，２７，３５，３６……貫通孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内燃機関の気化器と吸気管との間に介在させ
   たヒートインシユレータに、リング状のセラミ
   ツク系発熱体と複数の金属製の被加熱板とを設
   け、該発熱体の軸方向端面に該被加熱板の半径
   方向外側部分を密着させ、該被加熱板の半径方
   向内側部分を吸気通路内に位置させ、該被加熱
   板の半径方向内側部分に吸気通路内の混合気を
   通過させるための複数の貫通孔を設け、互いに
   隣接する該被加熱板の複数個の該貫通孔は互い
   に同軸上に位置しないようにそれぞれ設けられ
   ていることを特徴とする内燃機関の吸気加熱装
   置。 ２ 前記被加熱板はリング状に形成され、該被加
   熱板の内径が気化器のボア径よりも小さいこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に
   記載の内燃機関の吸気加熱装置。