JP2539156Y2 - 気化器の加温装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジンの始動性を向上させるための気化器
の加温装置に関する。

〔従来の技術〕

自動車、自動２輪車あるいは自動３、４輪車などのエ
ンジンに装着される気化器にあっては、燃料が気化する
際に周囲から気化潜熱が奪われることもあって、外気温
度が低い場合（例えば２℃〜５℃以下）、吸気通路内が
冷え過ぎの状態となり、エンジンを始動するのに手間が
かかる場合がある。

そこで、寒冷時のエンジンの始動性を向上させるた
め、ラジエータやエンジンの表面を通過する際に熱せら
れた空気流を気化器表面に導いて気化器全体を加温する
方法（特開昭62−26354号）、ラジエータからの冷却水
（温水）を気化器内部に導入して加温する方法、あるい
は、気化器のフロート室近傍に電熱線ヒーターを取り付
ける方法（特開昭62−26352号）などが提案されてい
る。

しかし、ラジエータ等からの温風や温水を導く方法で
は、ラジエータ自体が外気温度近くまで冷えているエン
ジン始動時にはあまり効果がなく、しかもエンジン始動
後有効に気化器を加温できるようになるまでにかなりの
時間を要している。

また、電熱線ヒーター等で直接加温する方法では、ON
・OFF制御するのに温度センサーを必要とし、装置構造
が複雑になりコストも嵩むものである。

ところで、エンジンの水冷系統では、ウォータジャケ
ットの出口側にインライン式のサーモスタット弁を設
け、冷却水温が一定値以上の時だけラジエータへ循環さ
せて冷却水を冷却する方法が採られている。

そこで、上記従来の気化器の加温装置の改善策とし
て、サーモスタット弁の上流側（ウォータジャケットの
出口側）から気化器を還流するバイパス水路を設け、該
バイパス水路を流れるエンジン冷却水（温水）で気化器
を暖める方法が考えられる。

〔考案が解決しようとする技術課題〕

しかし、インライン式のサーモスタット弁の上流側か
ら水路を取り出して気化器へ導き、気化器から出た水路
をエンジン冷却系（例えばサーモスタット弁の下流側）
へ接続する方式では、気化器を通して常時冷却水が流れ
続けるので、気温や運転条件によっては冷却水温が高く
なり気化器内の燃料が必要以上に加温される場合があ
る。

また、従来の気化器の加温装置では、外気が高温の時
にバイパス水路を閉じた場合でも、気化器上流側のバイ
パス水路内の冷却水の対流や伝導による熱の伝達が遮断
されず、冷却水の熱が気化器へ伝達することを防止でき
ず、パーコレーション発生の可能性がある。

さらに、特にスペース上の制約が大きい自動２輪車等
においては、装着に必要なスペースが更にちいさく、コ
ンパクトに納めることが可能な気化器の加温装置が望ま
れている。

〔課題解決のための手段〕

本考案は上記の技術課題に鑑みてなされたものであ
り、本考案の目的は、気化器の必要以上の加温を自動的
に防止することができ、加温装置のユニット化を容易に
して交換や保守点検に際して加温装置全体を簡単に分離
することができ、気化器の温度制御をエンジン冷却系の
温度制御から分離してきめ細かく最適条件で行うことが
でき、さらに、大気やエンジンが高温である時でも気化
器への熱伝達を遮断してパーコレーションの発生を一層
効果的に防止することができる気化器の加温装置を提供
することである。

本考案は、水ポンプによりエンジンのウォータジャケ
ット及びラジエータを通して冷却水を循環させる水冷エ
ンジンの気化器の加温装置において、エンジンのウォー
タジャケットの上部の出口部に取付けられ、該ウォータ
ジャケットからの冷却水の温度が設定値以上の時に開き
かつ設定値以下の時に閉じるサーモスタット弁と、気化
器本体を加温するエンジン冷却水を流通させるために該
気化器本体の燃料供給口の近傍に形成された通路を有す
る気化器と、前記サーモスタット弁の直ぐ上流側の位置
と前記気化器の通路の入口との間を接続する往きバイパ
ス水路と、前記気化器の通路の出口と前記サーモスタッ
ト弁の直ぐ下流側の位置との間を接続する戻りバイパス
水路と、前記往きバイパス水路の途中に設けられて、エ
ンジン冷却水の温度が設定値より低い時に開き、エンジ
ン冷却水の温度が設定値より高い時に閉じるように温度
に感応して開閉する開閉弁と、を備え、前記開閉弁は、
往きバイパス水路内に流れ方向に移動可能に収納されか
つ該バイパス水路内の内径段差部で形成されたシート面
に当接して該バイパス水路を遮断するバルブ部材と、該
バイパス水路内のエンジン冷却水の温度によって前記バ
ルブ部材の前記シート面に対する当接力を増減する押圧
部材とを有する前記往きバイパス水路と略同じ外径のチ
ェックバルブであり、ウォータジャケットから往きバイ
パス水路へ流入する冷却水の温度が設定値以下の時、前
記開閉弁が開くことにより、ウォータジャケットからの
冷却水を前記気化器の前記水路を通して流通させる構成
とすることにより、上記目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案を具体的に説明する。

第１図は本考案による気化器の加温装置の全体構成を
示す。

第１図において、エンジン１のウォータジャケット２
の出口側にサーモスタット弁３が取付けられ、ウォータ
ジャケット２からの冷却水の温度が設定値（例えば70
℃）以上の場合、該サーモスタット弁３はこれに感応し
て開弁状態となり、冷却水はホース10Aからラジエータ
４へ流れ、該ラジエータ４で冷却された後ホース10Bを
介して水ポンプ５へ流れ、該水ポンプ５により再びエン
ジン１のウォータジャケット２へ送り込まれる。

冷却水は前記ラジエータ４を循環する間に空気流との
熱交換によって冷やされる。

一方、エンジン１からの冷却水の温度が設定値（例え
ば70℃）以下の場合は、サーモスタット弁３がこれに感
応して閉弁状態になる。

この閉弁状態では、エンジン１からの冷却水はサーモ
スタット弁３で遮断されラジエータ４へは流れず、不図
示のバイパスがある場合はこれを通して水ポンプ５へ直
接戻され、該水ポンプ５によって再びエンジン１へ送り
込まれる。

前記ウォータジャケット２はエンジン１のシリンダ
（不図示）およびシリンダヘッド（不図示）内に燃焼室
（不図示）を囲むように形成され、図示のように冷却水
を下部から導入し上部から排出するように構成されてい
る。

エンジン１の吸気通路6A、6Bの中間には気化器７が接
続され、ピストン（不図示）のストローク運動による吸
気負圧でエアクリーナ８から吸入した空気に燃料を霧化
混合し、調整した混合気をエンジン１に供給するように
構成されている。

然して、前記気化器７の加温装置として、前記サーモ
スタット弁３の上流側（ウォータジャケット２とサーモ
スタット弁３との間）から気化器７へ還流するバイパス
水路９が設けられ、該バイパス水路９を流れるエンジン
冷却水（ウォータジャケット２から出てくる温水）で気
化器７を暖める構造のものが設けられている。

図示のバイパス水路９は、サーモスタット弁３上流側
から気化器７へ至る水路9Aと、該気化器７の内部に形成
された水路9Bと、該気化器７からサーモスタット弁３の
下流側へ至る水路9Cとで構成されている。

そこで、前記バイパス水路９の途中には、エンジン冷
却水の温度が設定値（例えば70℃）より高くなった時、
この温度に感応して前記バイパス水路９を閉塞するよう
動作する形状記憶合金を用いたチェックバルブ20が設け
られている。

図示の例では前記チェックバルブ20はバイパス水路9A
の途中に接続されている。

第２図は気化器７の要部構造を示す断面図である。

第２図において、エアクリーナ８（第１図）からの空
気をエンジン１（第１図）へ供給する吸気通路11を横切
って摺動可能にバッキュームピストン12が設けられ、該
バッキュームピストン12に取付けたジェットニードル13
により、フロート室（燃料溜め）14に通じるメインノズ
ル15の開度を調整するように構成されている。

すなわち、エンジン回転数が高く吸気負圧が強くなる
とバッキュームピストン12が第２図中で上方に引き上げ
られ、メインノズル15の開度が大きくなって燃料供給量
が増大するように構成されている。

吸気通路11の前記バッキュームピストン12の下流側
（エンジン側）には蝶弁式のスロットル弁16が設けられ
ている。このスロットル弁16は運転者のスロットル（ア
クセル）操作により通常ワイヤー（不図示）を介して開
閉される。

前記スロットル弁16の閉じ位置のやや下流側には、ア
イドリングおよび低速運転時の燃料を供給するバイパス
ポート17が形成され、該バイパスポート17はバイパスジ
ェット18を挿設した燃料通路19を介してフロート室14に
通じている。

然して、気化器７の前記バイパスポート17の近くに
は、前記バイパス水路９（第１図）の一部（気化器７を
貫通する部分）を構成する通路9Bが設けられている。

前記水路9Bは、第２図に示すごとく、気化器本体（ア
ルミダイカストなど）のバイパスポート17近傍位置を貫
通するように形成され、その入口端には、サーモスタッ
ト弁３（第１図）の直ぐ上流側の位置に接続された往き
バイパス水路9A（第１図）の他端が接続され、その出口
端には、サーモスタット弁３（第１図）の直ぐ下流側の
位置に接続された戻りバイパス水路9C（第１図）の他端
が接続されている。前記気化器本体の水路9Bは、例えば
直径2mm程度の孔で形成される。

第３図は第１図中のサーモスタット弁３の構造を示
す。

第３図において、サーモスタット弁３は、水路の一部
を形成するケース21内に弁機構22を収納し、該ケース21
の出口側に蓋23を取付けた構造を有している。

図示の例では、サーモスタット弁３をエンジン１（第
１図）のウォータジャケット２の出口部すなわちシリン
ダヘッド24に一体的に組付ける場合を示し、エンジン１
からの冷却水はケース21の下側開口部25から上向きに導
入される。

一方、前記蓋23には配管10A（第１図）を介してラジ
エータ４（第１図）の入口へ通じるラジエータ側出口26
が設けられている。

また、サーモスタット弁３の前記ケース21側にはバイ
パス水路9A（第１図）を介して気化器７（第１図）内の
水路9B（第１、第２図）に接続される気化器側出口27が
形成されている。

第３図のサーモスタット弁３は、ワックス式のもので
あり、ワックスが封入された容器28、ワックスの体積変
化により該容器28からの突出長さが変化するピストン29
および前記容器28に固定されたバルブ部材31を有する可
動部と、前記バルブ部材31が衝当するバルブシート34を
有しかつ戻しスプリング35を介して該バルブ部材31を該
バルブシート34に弾性力で押付けた状態で保持する枠部
とで構成されている。

すなわち、サーモスタット弁３は、前記可動部および
前記枠部から成る弁機構22を、ケース21および蓋23で形
成される室（水路の一部）内に固定して組付けられる構
造になっている。

然して、本考案によれば、サーモスタット弁３の上流
側から気化器７へ還流するバイパス水路９を設け、該バ
イパス水路を流れるエンジン冷却水で気化器を暖める加
温装置において、エンジン冷却水の温度が設定値より高
くなった時前記バイパス水路９を閉塞するチェックバル
ブ20（第１図）は、バイパス水路９中の往きバイパス水
路9Aの途中に接続されている。

また、このチェックバルブ（開閉弁）20はエンジン冷
却水の温度が設定値より高くなった時に弁体を付勢して
閉弁するように動作する形状記憶合金を用いて構成され
ている。

第４図はチェックバルブ20の縦断面図である。

第４図において、チェックバルブ20は、ケース41のバ
ルブ室42内にチェックボール43およびスプリング44を収
納した後、ジョイント45をねじ締結して前記チェックボ
ール43およびスプリング44をセットする構造をしてい
る。

また、ケース41の入口側にはフィルター46が組込まれ
ている。

チェックバルブ20の両端すなわちケース41の上流側お
よびジョイント45の下流側には図示のようにバイパス水
路9Aの通路部分が接続されている。

然して、前記チェックボール43をシート面に押付ける
ための前記スプリング44は形状記憶合金で形成されてお
り、冷却水温度がある設定値（例えば70℃）以下では、
ばね力が弱くなり水圧により全長が短縮し、冷却水を気
化器７（第１図）へ自由に循環させるが、設定値温度
（例えば70℃）より高くなるとばね力が強くなり、チェ
ックボール43をシート面に強く押し付けて冷却水（温
水）を遮断してしまうように動作する。

前記スプリング44を形成する形状記憶合金としては例
えばチタンニッケル等の合金を使用することができ、こ
の合金の弾性率はピアノ線の約10分の１程度であり、横
弾性率で記憶温度以下では700kg/mm程度、記憶温度以上
では2100kg/mmである。

以上第１図〜第４図について説明した構成によれば、
冷却水温度が設定温度（例えば70℃）より低い場合は、
エンジン１からの冷却水（温水）がチェックバルブ20を
通して気化器７へ自由に循環するので、該気化器７を加
温することができる。

一方、冷却水温度が上昇すると（例えば70℃）以上、
これに感応して形状記憶合金のスプリング44がボール43
を押圧してチェックバルブ20を閉塞するので、気化器７
への高温水の流通は阻止される。

なお、この時、エンジン１からの冷却水（温水）はラ
ジエータ４に対しては自由に還流するので、エンジン１
の冷却には支障がない。

以上説明した実施例によれば、サーモスタット弁３の
入口部及び出口部に往きバイパス水路9A及び戻りバイパ
ス水路9Cを接続するとともに、往きバイパス水路9Aの途
中に接続する開閉弁20を該バイパス水路9Aと略同じ外径
の細かくてコンパクトなチェックバルブで構成するの
で、加温装置の交換や保守点検に際して前記サーモスタ
ット弁３からバイパス水路9A、9Cを外すだけで該加温装
置全体をエンジン冷却系から簡単に分離することが可能
となり、開閉弁付きバイパス水路9Aを配管するためのス
ペースを容易に確保することが可能となり、それにによ
って、自動２輪車や自動車等で使用される気化器７の加
温装置の交換や保守点検の作業性を大幅に向上させるこ
とが可能になる。

また、上記実施例によれば、サーモスタット弁３の上
流側から気化器７へ還流するバイパス水路9Aの途中に形
状記憶合金を用いたチェックバルブ20を接続し、冷却水
が設定温度以下の時には気化器７へ流通させるが、設定
温度以上の時には気化器７への流通を阻止するように構
成したので、簡単な構造で気化器７の加温機能を維持す
ると同時に、冷却水温度が上昇した時の燃料系のパーコ
レーションを効果的に防止することができる。

上記実施例では、温度検知型の開閉弁で構成される前
記チェックバルブ20は、大気が高温である時に、エンジ
ン１でさらに温度上昇された高温冷却水の熱が気化器７
へ伝わることを効果的に防止する機能をも有している。

すなわち、上記実施例では、温度検知型のチェックバ
ルブ20を往きバイパス水路9Aの途中、すなわち気化器７
の上流側の位置に設けるので、外気やエンジンが高温の
時に該チェックバルブ20が閉じると、エンジン１でさら
に温度上昇された気化器７の上流側の高温冷却水の熱が
対流や伝導により該気化器７へ伝わることを阻止するこ
とができ、パーコレーション発生をより一層効果的に防
止することが可能になる。

また、前記チェックバルブ20は往きバイパス水路9A内
の水温によって開閉されるので、エンジン冷却系の水温
によって開閉されるサーモスタット弁３とは全く独立し
て開閉動作させることができ、従って、チェックバルブ
20の開閉動作とバイパス水路の冷却水温度との関係を容
易に高い精度で制御することが可能となり、気化器の温
度制御をきめ細かく最適条件で行うことが可能になる。

また、上記実施例によれば、エンジン冷却水の循環お
よび遮断を制御するためのチェックバルブ20を、バイパ
ス水路9A内に流れ方向に移動可能に収納されかつ該バイ
パス水路9A内の内径段差部で形成されたシート面に当接
して該バイパス水路9Aを遮断するチェックボール（バル
ブ部材）43と、前記バイパス水路9A内に収納されかつエ
ンジン冷却水の温度によって前記チェックボール43の前
記シート面に対する流れ方向の当接力を増減する形状記
憶合金のスプリング（押圧部材）44とを有する構成にし
たので、チェックバルブ20の外形を、第４図に示すよう
に、バイパス水路9Aと略同じ外径を有する非常に細くて
コンパクトなものにすることができ、したがって、第１
図からも明らかなように、スペース上の制約が大きい自
動２輪車用として極めて有利であるばかりでなく、省ス
ペースを要請される通常の自動車用としても有利な気化
器の加温装置が得られる。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本考案によれば、水
ポンプによりエンジンのウォータジャケット及びラジエ
ータを通して冷却水を循環させる水冷エンジンの気化器
の加温装置において、エンジンのウォータジャケットの
上部の出口部に取付けられ、該ウォータジャケットから
の冷却水の温度が設定値以上の時に開きかつ設定値以下
の時に閉じるサーモスタット弁と、気化器本体を加温す
るエンジン冷却水を流通させるために該気化器本体の燃
料供給口の近傍に形成された通路を有する気化器と、前
記サーモスタット弁の直ぐ上流側の位置と前記気化器の
通路の入口との間を接続する往きバイパス水路と、前記
気化器の通路の出口と前記サーモスタット弁の直ぐ下流
側の位置との間を接続する戻りバイパス水路と、前記往
きバイパス水路の途中に設けられて、エンジン冷却水の
温度が設定値より低い時に開き、エンジン冷却水の温度
が設定値より高い時に閉じるように温度に感応して開閉
する開閉弁と、を備え、前記開閉弁は、往きバイパス水
路内に流れ方向に移動可能に収納されかつ該バイパス水
路内の内径段差部で形成されたシート面に当接して該バ
イパス水路を遮断するバルブ部材と、該バイパス水路内
のエンジン冷却水の温度によって前記バルブ部材の前記
シート面に対する当接力を増減する押圧部材とを有する
前記往きバイパス水路と略同じ外径のチェックバルブで
あり、ウォータジャケットから往きバイパス水路へ流入
する冷却水の温度が設定値以下の時、前記開閉弁が開く
ことにより、ウォータジャケットからの冷却水を前記気
化器の前記水路を通して流通させる構成としたので、気
化器の必要以上の加温を自動的に防止することができ、
気化器を還流するバイパス水路の入口及び出口をサーモ
スタット弁の直ぐ上流側と直ぐ下流側の位置に接続する
ことから、加温装置のユニット化が容易になり、交換や
保守点検に際して加温装置全体を簡単に分離することが
でき、バイパス水路の開閉制御弁として往きバイパス水
路自体の水温を感知して動作する開閉弁を使用すること
から、気化器の温度制御をエンジン冷却系の温度制御か
ら分離してきめ細かく最適条件で行うことができ、さら
に、気化器加温制御用の開閉弁が気化器の上流側に配置
されることから、大気やエンジンが高温である時でも気
化器の上流側の冷却水の対流や伝導による該気化器への
熱伝達を遮断してパーコレーションの発生を一層効果的
に防止することができる気化器の加温装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による気化器の加温装置の全体構成を示
す概略構成図、第２図は第１図中の気化器の縦断面図、
第３図は第１図中のサーモスタット弁の縦断面図、第４
図は第１図中のチェックバルブの縦断面図である。 １……エンジン、２……ウォータジャケット、３……サ
ーモスタット弁、４……ラジエータ、５……水ポンプ、
７……気化器、９（9A、9B、9C）……バイパス水路、20
……チェックバルブ、44……スプリング（形状記憶合
金）。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水ポンプ（５）によりエンジン（１）のウ
   ォータジャケット（２）及びラジエータ（４）を通して
   冷却水を循環させる水冷エンジンの気化器（７）の加温
   装置において、 エンジン（１）のウォータジャケット（２）の上部の出
   口部に取付けられ、該ウォータジャケット（２）からの
   冷却水の温度が設定値以上の時に開きかつ設定値以下の
   時に閉じるサーモスタット弁（３）と、 気化器本体を加温するエンジン冷却水を流通させるため
   に該気化器本体の燃料供給口の近傍に形成された通路
   （9B）を有する気化器（７）と、 前記サーモスタット弁（３）の直ぐ上流側の位置と前記
   気化器（７）の通路（9B）の入口との間を接続する往き
   バイパス水路（9A）と、 前記気化器の通路（9B）の出口と前記サーモスタット弁
   （３）の直ぐ下流側の位置との間を接続する戻りバイパ
   ス水路（9C）と、 前記往きバイパス水路（9A）の途中に設けられて、エン
   ジン冷却水の温度が設定値より低い時に開き、エンジン
   冷却水の温度が設定値より高い時に閉じるように温度に
   感応して開閉する開閉弁（20）と、 を備え、 前記開閉弁（20）は、往きバイパス水路（9A）内に流れ
   方向に移動可能に収納されかつ該バイパス水路（9A）内
   の内径段差部で形成されたシート面に当接して該バイパ
   ス水路（9A）を遮断するバルブ部材（43）と、該バイパ
   ス水路（9A）内のエンジン冷却水の温度によって前記バ
   ルブ部材（43）の前記シート面に対する当接力を増減す
   る押圧部材（44）とを有する前記往きバイパス水路（9
   A）と略同じ外径のチェックバルブであり、 ウォータジャケット（２）から往きバイパス水路（9A）
   へ流入する冷却水の温度が設定値以下の時、前記開閉弁
   （20）が開くことにより、ウォータジャケット（２）か
   らの冷却水を前記気化器（７）の前記水路（9B）を通し
   て流通させることを特徴とする気化器の加温装置。