JPS6042349B2 - 気化器 - Google Patents

気化器

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JPS6042349B2
JPS6042349B2 JP51132459A JP13245976A JPS6042349B2 JP S6042349 B2 JPS6042349 B2 JP S6042349B2 JP 51132459 A JP51132459 A JP 51132459A JP 13245976 A JP13245976 A JP 13245976A JP S6042349 B2 JPS6042349 B2 JP S6042349B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用内燃機関の気化器に関し、特に温度に
対する正の電気抵抗特性をもつたセラミック基材(以下
PTCセラミックと称す)をベースとして高多孔率の三
次元網状骨格構造からなるセラミック多孔体を、気化器
における燃料流の接触する部位に使用し、セラミック多
孔体の発熱体としての特性と多孔体としての特性とを利
用して気化性能等の改善を図つて気化器に関する。
従来この種の技術としては、気化器における燃料空気混
合管を多孔性の焼結合金で形成するようにした例えば特
開昭51−741L号公報に記載されたようなものなく
がある。これは混合管にて生成される燃料空気混合体が
メインノズルから噴出する際に問題となる不連続性、噴
出流径の大き過ぎ等に対処してなされたもので、噴出燃
料の微粒化に効果をあげ、自動車の運転性の改善特にサ
ージングの対策として役立てている。本発明では、気化
器におけるメインウェルより下流の流路を横切ることな
く、燃料空気混合管を始めメインノズル、スモールベン
チユリ、ラージベンチユリ等の燃料流の接触する部位の
流路壁面の少くとも一部、PTCセラミックをベースと
して高多孔率のΞ次元網状骨格構造からなるセラミック
多孔体で形成し、これに直接通電して発熱させるように
し、セラミック多孔体の発熱体としての特性と多孔体と
しての特性とを有効に利用して、燃料流の微粒化のみな
らず気化の促進、特に1気化器内壁部に生じる液滴流の
気化を促して生成混合気の安定化を図り、運転性の改善
は勿論のこと工ミッション、燃費等の改善をも狙つたも
のである。
以下に本発明の実施例について詳細に記述すゝる。
先づ、上記セラミック多孔体について説明する。
このセラミック多孔体のベースとなるPTCセラミック
はバリウム、チタニウム等からなるもので、第1図に示
すような温度範囲65℃〜180℃で抵抗値が変化する
。そして、各図A,b,cに示す如く、抵抗変化点温度
の選択が可能で、且つ抵抗値自体も選択てきる他、抵抗
変化の度合も緩急自体である。又、低温で抵抗が小さく
、高温で抵抗が大きくなるので、発熱体として使用する
場合に目標の温度域に自己コントロールする自己温度調
整機能を有する。かかるPTCセラミックをベースとし
て高多孔率の三次元網状構造に形成したものがここで云
うセラミック多孔体である。尚、ここで使用するセラミ
ック多孔体の規格は、セル数:8〜100(ケ/25i
))、空孔率:70%以上、電気抵抗率:100Ω儒〜
100IS−4Ωαとする。一方、燃料のガソリンの液
滴が加熱表面に接触してから完全に蒸発するまでの時間
は表面温度に対して第2図に示すようになる。つまり、
150℃前後で最も効率が良く、それ以上ではガソリン
が球状になつてころげまわるため効率が悪くなるが、表
面が多孔質等の粗状の場合には図中破線で示如く改善さ
れる。従つて、これらぞガソリン液滴の蒸発特性に適合
するようにPTCの特性を定めると、温度上昇と共に燃
料の霧化がよくなるのでPTCにより発熱量がこれに見
合つて減少することになり上記セラミック多孔体は極め
て好都合なわけてある。さて、第3図は本発明を気化器
のメインノズルに適用したものであつて、図中1はメイ
ンジェット、2はメインウェル、3はメインエアブリー
ド、4はエマルジョンチューブ、5はメインノズル、6
はスモールベンチユl八7はラージベンチユリである。
又、8が円筒形状に成形したセラミック多孔体で、メイ
ンノズル5の外周に装着させる。このメインノズル5は
多数の小孔を有する金属製の円筒て、(一)電極をも兼
ねている。更にセラミック多孔体8の外周には(+)電
極として金属体9が装着され、この金属体9及びメイン
ノズル5は夫々電源コンセント10まで電気的に接続し
て通電しておく。かかる構成において、メインウェル2
からの燃料空気混合体がメインノズル5内に入ると、燃
料量の少ない領域では燃料はメインノズル5内壁に沿つ
て流れるので、セラミック多孔体8からの熱を受けて霧
化されると共に、一部はメインノズル5の小孔を通つて
セラミック多孔体8内に侵入し、ここで多孔体内での流
れ即ち状流となる。
このセラミック多孔体8は前述の如く150℃前後の温
度を保つため、燃料の気化が促進され、再びメインノズ
ル5の小孔を通つてメインノズル5内に蒸気として現わ
れ、スモールベンチユリ6内に吸い出されてゆく。従つ
て、燃料量の少ない領域、例えば壁に付着して燃料が流
れる壁流となる場合(トップギヤで20kmIhの車速
で走行し始めのとき)においてメインノズル5からの従
来不連続な噴出流をなくし、エンジンの息付、サージン
グ防止等に顕著な効果を奏する。一方、燃料量の多い領
域では従来のメインノズルでも実用上十分であることか
ら、必ずしもセラミック多孔体8に通電発熱させる必要
はないので例えばスロットル弁開度、エンジン回転数等
の信号によつて通電を遮断するようにする。第4図は本
発明をラージベンチユリ7に適用したものであつて、図
中11はラージベンチユリ7のスカート部に装着したセ
ラミック多孔体、12は多数の小孔を有する(+)電極
としての金属体、13は(一)電極としての金属体、1
4は絶縁体、15は電源コンセント、16はスロットバ
ルブである。
ここでは、このセラミック多孔体11の装着方法につい
ても述べておく。
即ち、第5図に示す如く、セラミック多孔体11を円筒
形状に成形しておき、この円筒壁及び外筒壁に夫々金属
体12及び13を接着、溶着或いは一体成形しておく。
尚、内筒壁の金属体12に設ける小孔の大きさは17r
0ftφ程度でよい。かかるアッセンブリを第4図に示
したようにラージベンチユリ7のスカート部に取付けれ
ばよいわけである。一方、絶縁体14には電源コンセン
ト15を接続するための電極タップを突設しておき、電
極タップから各金属体12,13に導通する配線を埋設
しておけばよい。又、セラミック多孔体11及び金属体
12,13と絶縁体14とについても、第6図に示す如
く予めアッセンブリした後に装着するようにしてもよ”
い。さて従来は、メインノズル5から噴出した燃料が飛
散し、ラージベンチユリ7のスカート部に付着すると、
これが液滴状の壁流となり、混合気供給の不連続性或い
は気筒毎の分配不良の原因となり、工ミッション、運転
性、燃料経済性等に悪影響を及ぼす。
しかるに、この構成によれば、ラージベンチユリのスカ
ート部に付着し、下方へ流れるガソリン壁流はセラミッ
ク多孔体11に接触し、内部に侵入して状流となり、更
に下流の高温度に達して蒸気化し、金属体12の小孔を
通じて現われる。従つて、図で絶縁体14より下方にお
いてガソリン壁流が消滅し、気化したガソリンが吸気流
にのつて燃焼室へ向かうので、上記の悪影響を回避てき
るわけてある。又、第8図は本発明を第7図に示すよう
な従来のエクステンシヨン20に適用したものである。
図中、21はスロットルチャンバ、22はスロットルバ
ルブ、23は絶縁体、24はセラミック多孔体、25は
多数の小孔を設けた(+)電極として金属体、26は(
−)電極としての金属体である。かかる構成においても
第4図に示したものと同様で、エクステンシヨン壁面に
付着するガソリン液滴の気化を促し、混合気濃度の不連
続性、気筒間のバラツキをなくして工ミッション、運転
性、燃料経済性等の向上に役立つ。次に本発明に使用す
るセラミック多孔体の他の装置への適用について触れて
おく、自動車用部品としては気化器の他、セラミック多
孔体のフィルター機能を利用してオイルフィルターとし
て使用すれば、特に寒冷地での始動用に役立てることが
できる。
又、発熱体部にPTCセラミックを使用したものとして
温風式暖戻機や洗濯物乾燥機がすでに一部で提供されて
いるが、これを特に空孔率70%以上程度のセラミック
多孔体とすることにより、熱交換率の向上と通気抵抗の
減少とが得られ、発熱及び熱交換部をコンパクトにする
ことができる。
この他、蒸気発生器(乾燥防止器)等への適用が有効で
ある。本発明は上記のセラミック多孔体を気化器におけ
る混合管を始めメインノズル、スモールベンチユリ、ラ
ージベンチユリ及びエクステンシヨン等の燃料と接触す
る部位の流路壁面の一部に燃料の流路をほぼ囲繞しつつ
当該流路壁面の一部を形成するよう装着させて通電発熱
させることにより、燃料の微粒化と気化の促進並ひに液
滴流の捕捉とこれの気化を図り、噴出流の不連続や混合
気の濃度不連続或いは気筒間のバラツキをを引き起す要
因を解消してエンジンの息付やサージングの防止を含む
運転性の改善、及び工ミッション、燃費等の改善という
効果を奏するものであり、殊にエンジンを希薄混合比で
運転する場合に都合のよいものである。
特にセラミック多孔体がPTC素子であるが故にガソリ
ンの気化に最適な温度を常に得られ、多孔体であるが故
にガソリンの捕捉性に優れ壁流を状流を変えることがで
きるも大きな利点である。又、セラミック多孔体は流路
を横切ることなく流路をほぼ囲繞しつつ流路壁面に装着
されるから、流路抵抗とならない利点もある。又、噴出
流の特性の改善については比較的燃料量の少ない領域で
その要求が高いことから、通電発熱に要する電力消費も
車両電源で十分にまかなえ、気化器内の使用部位を拡大
することができるものでる。
【図面の簡単な説明】
第1図はPTCセラミックの温度一電気抵抗特性を示す
線図、第2図はガソリン液滴の蒸発特性を示す線図、第
3図は本発明をメインノズルに適用した実施例の縦断面
図、第4図は本発明をラージベンチユリに適用した実施
例の縦断面図、第51図及び第6図は第4図のもののア
ッセンブリ方法を説明するための縦断面図及び斜視図、
第7図は従来のエクステンシヨンの縦断面図、第8図は
本発明をエクステンシヨンに適用した実施例の縦断面図
てある。 5・・・・・メインノズル、7・・・・・・ラージベン
チユリ、8,11,24・・・・・・セラミック多孔体
、9,12,13,25,26・・・・・・金属体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 気化器における燃料流の接触する部位であつてメイ
    ンウェルより下流の流路を横切ることなく、該流路をほ
    ぼ囲繞しつつ当該流路壁面の一部を形成するよう温度に
    対する正の電気低抗特性をもつたセラミック基材をベー
    スとした高多孔率の三次元網状構造からなるセラミック
    多孔体の流路壁面の一部に装着させ、これに直接通電し
    て発熱させるようにしたことを特徴とする気化器。 2 セラミック多孔体が、セル数:8〜100(ケ/2
    5mm^2)、空孔率:70%以上、セラミック基材の
    電気抵抗率:100Ωcm〜100MΩcmなる規格の
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の気化器。 3 セラミック多孔体の一部に金属体を装着させ、該金
    属体にて通電用の電極を形成してあることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載の気化器。
JP51132459A 1976-11-05 1976-11-05 気化器 Expired JPS6042349B2 (ja)

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