CN101603475B - 燃气发动机的燃料供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃气发动机的燃料供给装置，其在向燃气发动机供给气体燃料时，能够将从气体燃料中分离出的焦油引导到发动机侧。该燃气发动机的燃料供给装置具有一体形成的一级调节器(31)和二级调节器(32)。一级调节器和二级调节器经由燃气通道(64)相连通。二级调节器设于比一级调节器靠下方的位置。二级调节器包括供气体燃料和焦油从一级调节器经由燃气通道流入的燃气入口(64d)以及位于比该燃气入口靠下方的位置并排出气体燃料和焦油的节流孔(66a)。从气体燃料中分离出的焦油通过一级调节器、燃气通道、燃气入口和节流孔并被排出到发动机侧。

Description

燃气发动机的燃料供给装置
技术领域
本发明涉及一种能够将从气体燃料中分离出的焦油(tar)高效地引导到发动机侧的燃料供给装置的改良。
背景技术
已知在向燃气发动机供给气体燃料的燃料供给装置中，液化气体燃料在气化后会残留焦油，因而会产生如下影响：膜片(diaphragm)等橡胶部件劣化、喷嘴等堵塞、或者流量控制阀与阀座之间的密封性降低等。
已知有如日本实开昭64-19052号公报以及日本实开昭64-21252号公报中公开了对于上述问题采取了措施的燃气发动机的燃料供给装置。
上述现有的燃料供给装置都是通过加热器对连接蒸发器和混合器的燃料通道进行加热的。
根据日本实开昭64-19052号公报中所公开的燃料供给装置，蒸发器的二级室和混合器的文丘里(Venturi)管通过主燃料通道连接，蒸发器的一级室和混合器的文丘里管的下游侧通过低速燃料通道连接。在所述主燃料通道和低速燃料通道中分别安装有由镍镉耐热合金线构成的第一加热器和第二加热器。
根据日本实开昭64-21252号公报中所公开的燃料供给装置，在主燃料通道和低速燃料通道中安装有引导发动机冷却水的加热器。
在小型通用发动机中，从成本和重量等方面出发有些不具有蓄电池或发电机，此外，由于风冷式的小型通用发动机较多，因此难以像上述日本实开昭64-19052号公报和日本实开昭64-21252号公报中所公开的那样采用电加热器或利用了发动机冷却水的加热器。
其他的加热方法还可以考虑例如利用发动机的冷却风或消声器的排热，然而难以进行温度控制。
因此，期望有不设置加热器并以简单的结构将焦油高效地从燃料通道中排出的小型通用发动机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构将焦油高效地排出到发动机侧的燃料供给装置。
根据本发明，提供一种燃气发动机的燃料供给装置，该燃气发动机的燃料供给装置具有：一级调节器，其通过减压室将由液化气体燃料气化形成的气体燃料减压至预定压力；以及二级调节器，其与所述一级调节器一体设置，将被减压后的所述气体燃料进一步减压至接近大气压的压力，所述二级调节器位于比所述一级调节器靠下侧的位置，形成于所述二级调节器上的燃气出口位于比所述二级调节器的与所述减压室连通的燃气入口的位置靠下方的位置，从所述气体燃料中分离出的焦油从上向下流动。
与气体状燃料一起流入到一级调节器中的焦油流到下侧的二级调节器中，并从二级调节器的燃气入口流入到配置于该燃气入口下方的燃气出口。
这样，焦油在自重的作用下并借助于气体状燃料的流动，从上向下从一级调节器流到二级调节器，进而从二级调节器的燃气入口流到燃气出口，不会滞留在一级调节器和二级调节器中，并被顺畅地排出到下游的发动机侧。因此，不必为了除去焦油而在燃气通道中设置电气部件或者利用了发动机冷却水的加热器等进行加热，能够以简单的结构将焦油高效地从燃料通道中排出，并且能够消除焦油对燃料通道的各部件的影响。
优选的是，所述二级调节器具有形成于所述燃气入口和所述燃气出口之间的槽，在该槽上设有盖并具有供所述气体燃料和焦油通过而形成的隧道状通道。从二级调节器的燃气入口流入到二级调节器内的焦油通过隧道状通道顺畅地流向燃气入口下方的燃气出口。因此，能够更为可靠地将焦油从二级调节器内排出，能够省去定期维护。
优选的是，所述燃气发动机的燃料供给装置具有混合器，该混合器形成于比所述二级调节器靠下的位置，用于混合所述气体燃料和空气。
优选的是，所述燃气出口与形成于所述混合器中的空气通道相连通。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施例中的燃气发动机的燃料供给装置的系统图。
图2是图1所示的调节器混合器的详细剖视图。
图3A和图3B是图2所示的二级调节器的侧视图。
图4是示出图2所示的调节器混合器中的气体燃料和焦油的流向的剖视图。
图5是示出本发明的其他实施例中的调节器混合器的剖视图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的数个优选实施例进行说明。
图1所示的燃料供给装置10由如下部件构成：小型高压储气瓶12，其装配在钢瓶壳体11中，并且填充有例如液化丁烷作为液化气体燃料；手动旋塞阀13，其一体地设置在钢瓶壳体11上，并且切换使来自小型高压储气瓶12的液化气体燃料流出或者将燃料截断这两种状态；蒸发器16，其利用燃气发动机14产生的热量使液化气体燃料(液化丁烷)气化成气体燃料(丁烷气体)；以及调节器组合体17，其对气体燃料进行减压。
由调节器组合体17进行过减压的气体燃料与由混合器22(与调节器组合体17一体构成)供给来的空气混合起来，生成混合气，并经由燃气发动机14的进气口14a被吸入到燃烧室14b中。参考标号25、26为燃料导管。
上述的调节器组合体17和混合器22构成调节器混合器30。
如图2所示，调节器组合体17由一级调节器31和二级调节器32构成，该一级调节器31设于上部并将气体燃料减压至预定压力，二级调节器32设于侧部并将由一级调节器31减压后的气体状燃料进一步减压至接近大气压的压力。混合器22设于调节器组合体17的下部。
一级调节器31由如下部件构成：第一膜片36，其覆盖被形成于主体35上部的上部凹部35a；罩部件37，其与主体35的上表面夹持固定上述第一膜片36，并且覆盖在第一膜片36的上方；第一弹簧38，其设于支撑板(设置在第一膜片36的上表面上，未图示)和盖部件之间，从而向下推压第一膜片36；杆部件41，其以从支撑板和第一膜片36向下方突出的方式进行设置；支点42，其安装在上部凹部35a的形成为锥状的底面35b上；第一调节器柄43，其摆动自如地安装在上述支点42上，并且一端与杆部件41连接；以及调压阀44，其设于上述第一调节器柄43的向下弯曲的另一端上。
减压室46由上部凹部35a和第一膜片36形成。燃气入口47经由燃料导管26与蒸发器16(参照图1)连接。该燃气入口47经由燃气通道48与上部凹部35a连通。
二级调节器32由如下部件构成：第二膜片51，其覆盖被形成于主体35侧部的侧部凹部35c的开口；罩部件52，其与主体35的侧面夹持固定上述第二膜片51，并且覆盖在第二膜片51的侧方；突出部53，其从第二膜片51的侧面突出来；支点54，其安装在被设于侧部凹部35c中的槽55的槽底35d上；第二调节器柄56，其摆动自如地安装在上述支点54上，并且一端与突出部53抵接；调压阀57，其设于上述第二调节器柄56的弯曲的另一端上；弹簧58，其设于第二调节器杆56的一端部以及槽底35d之间；以及盖部件62，其安装在侧部凹部35c的底面35e上并覆盖侧部凹部35c的槽55的开口，从而形成隧道状通道61。
二级调节器32位于比一级调节器31靠下方的位置。
调压阀57在弹簧58的弹性力作用下被按压到阀座部64a上来将燃气通道64关闭，所述阀座部64a设于用于连通上部凹部35a和侧部凹部35c的气体通路64的中间部上。
燃气通道64由沿上下方向从上部凹部35a侧延伸到阀座部64a的上游侧通道64b、以及沿斜下方从阀座部64a延伸到侧部凹部35c的下游侧通道64c构成。在下游侧通道64c的端部设有作为向隧道状通道61进入的入口的燃气入口64d。
节流部件66设于从二级调节器32到混合器22的燃气通道67的端部。开设于该节流部件66的节流孔66a形成二级调节器32的燃气出口。节流部件66的节流孔66a位于比燃气入口64d靠下方的位置。
上述的燃气入口64d和节流部件66设于槽55的槽底35d中。在盖部件62的上方形成有连通部65，该连通部65将在二级调节器32内由盖部件62分隔开的隧道状通道61和膜片室63连通起来的。
混合器22由如下部件构成：开设于主体35的空气通道35g；文丘里活塞71，其以上下移动自如的方式插入到纵向孔部35h(形成于主体35)中，以根据在上述空气通道35g流通的空气量来改变空气通道35g的截面面积；针部73，其安装于上述文丘里活塞71的上端，并且插入到喷嘴部72中，该喷嘴部72作为燃气通道67向空气通道35g开口的开口部；以及弹簧74，其对文丘里活塞71向上方施力。
在空气通道35g的下游侧与燃气发动机14(图1)的进气口14a(图1)连通。
线缆76的一端安装在文丘里活塞71的下端部。线缆76的另一端连接在设于燃气发动机上的节气门杆上。因此，通过操作节气门杆，经由线缆76使文丘里活塞71上下动作，改变空气通道35a的截面面积，并且通过针部73改变喷嘴部72的开口面积，因此能够对通过空气通道35a的空气量以及通过喷嘴部72的燃料量进行调整。
图3A和图3B示出了图2所示的二级调节器32。
在图3A中，支轴81一体地设于第二调节器杆56上并被支撑在支点54上，该支轴81通过螺钉82被安装在设于支点54附近的壁部35j上。轮廓以粗线示出的盖部件62通过螺钉83安装到底面35e(图2)上。
图3B示出了从图3A的状态中卸下盖部件62后的状态。
形成于节流部件66中的作为燃气出口的节流孔66a，位于开口于槽底35d上的燃气入口64d的下方。
参考标号35k为供螺钉83(图3A)拧入的内螺纹，且形成于底面35e上。
基于图4对如上所述的燃料供给装置10的调节器混合器30的动作进行说明。
在图4中，液化气体燃料气化形成的气体燃料以及形成该气体燃料后残留的焦油按箭头所示，从燃气入口47通过燃气通道48流入减压室46内。根据隧道状通道61和膜片室63内的压力打开调压阀57后，气体燃料按头所示，通过燃气通道64到达二级调节器32的隧道状通道61中。液状的焦油流过在减压室46的上部凹部35a上形成的锥状底面35b到达燃气通道64，并通过燃气通道64流入到隧道状通道61内。
在二级调节器32中，气体燃料在隧道状通道61内从燃气入口64d流向节流孔66a，焦油按箭头所示从燃气入口64d落下并与气体燃料一起被吸入到节流孔66a中。气体燃料和焦油通过燃气通道67并流出到混合器22的空气通道35g内。
在上述的一级调节器31中，由于减压室46的底面35b形成为锥状，因此减压室46内的焦油在自重作用下顺畅地流入到燃气通道64内。
由于二级调节器32配置于比一级调节器31靠下侧，因此焦油容易从上向下通过燃气通道64流向二级调节器32。
在二级调节器32中，由于作为燃气出口的节流孔66a配置于比燃气入口64d靠下方的位置，因此从燃气入口64d流出的焦油容易在自重作用下落下并到达节流孔66a。
由于利用盖部件62形成了隧道状通道61，因此气体燃料的流动在隧道状通道61内被整流并顺畅地进行。焦油在气体燃料顺畅流动的辅助下在隧道状通道61中从上向下顺畅地落下，而不会附着到隧道状通道61的内壁上。
进而，焦油不会滞留在隧道状通道61内，能够防止其附着在二级调节器32内的隧道状通道61外(即，膜片室63)的可动部或者部件上，例如附着在第二膜片51等上。
由于混合器22配置于二级调节器32的下侧，因此焦油容易通过燃气通道67流到混合器22的空气通道35g。
如上所说明那样，在本发明的燃料供给装置中，将二级调节器32配置于比一级调节器31靠下侧的位置，作为二级调节器32的燃气出口的节流孔66a配置于比二级调节器32的燃气入口64d靠下方的位置，并使从液化气体燃料中分离出的焦油从上向下流动，因此焦油与气体燃料一起从上向下顺畅地从一级调节器31流向二级调节器32，从二级调节器32的燃气入口64d流向节流孔66a，从而焦油不会滞留在一级调节器31内以及二级调节器32内。
因此，不必为了除去焦油而在燃料通道中设置电气部件或者利用了发动机冷却水的加热器等进行加热，能够以简单的结构将焦油高效地从燃料通道中排出到燃气发动机14侧，能够消除焦油对燃料通道的各部件的影响。
图5中示出了其他实施例中的调节器混合器。
其他实施例中的调节器混合器80构成为：在上部设有将气体燃料减压至预定压力的一级调节器31，在侧部设有将由一级调节器31减压后的气体燃料进一步减压至接近大气压的压力的二级调节器32，并且在下部设有混合器82。
混合器82由开设于主体35中的空气通道35g、以及安装在节气门轴86上并开闭空气通道35g的节气门87构成，该节气门杆旋转自如地设于主体35中。节气门87下游侧的空气通道35g与燃气发动机14(图1)的进气口14a(图1)相连通。空气通道35g在喷嘴部72所开口的部分处形成有截面面积减小的文丘里部35m用以限制空气量。
在本实施例中，示出了使混合器22与一级调节器31和二级调节器32一体构成的例子，然而并不限定于此，也可以使混合器22与一级调节器31和二级调节器32分体构成，在该情况下也是将混合器22配置于比二级调节器32靠下侧的位置。

Claims (3)

1.一种燃气发动机的燃料供给装置，其特征在于，
该燃气发动机的燃料供给装置具有：
一级调节器(31)，其通过减压室(46)将由液化气体燃料气化形成的气体燃料减压至预定压力；以及
二级调节器(32)，其与所述一级调节器一体设置，将被减压后的所述气体燃料进一步减压至接近大气压的压力，
所述二级调节器位于比所述一级调节器靠下侧的位置，
形成于所述二级调节器上的燃气出口(66a)位于比所述二级调节器的与所述减压室连通的燃气入口(64d)的位置靠下方的位置，
从所述气体燃料中分离出的焦油从上向下流动，
所述二级调节器(32)具有形成于所述燃气入口(64d)和所述燃气出口(66a)之间的槽(55)，在该槽上设有盖(62)并具有供所述气体燃料和焦油通过而形成的隧道状通道(61)。
2.根据权利要求1所述的燃气发动机的燃料供给装置，其特征在于，
所述燃气发动机的燃料供给装置具有混合器(22)，该混合器(22)形成于比所述二级调节器(32)靠下的位置，用于混合所述气体燃料和空气。
3.根据权利要求2所述的燃气发动机的燃料供给装置，其特征在于，
所述燃气出口(66a)与形成于所述混合器(22)中的空气通道(35g)相连通。
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