JP2001314741A - ガス混合装置 - Google Patents
ガス混合装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流路内で空気と燃料ガスとの混合が効率的に
なされるガス混合装置を提供する。 【解決手段】 混合促進リング８は、空気層３１とガス
層との間に生じた境界層３３近傍に設置されている。流
れの中に置かれたリング後流側にはカルマン渦３４が生
じ、大きな乱れが発生する。その結果境界層３３が大き
く攪乱され、両サイドの空気２１と燃料ガス２２の混合
が促進される。
なされるガス混合装置を提供する。 【解決手段】 混合促進リング８は、空気層３１とガス
層との間に生じた境界層３３近傍に設置されている。流
れの中に置かれたリング後流側にはカルマン渦３４が生
じ、大きな乱れが発生する。その結果境界層３３が大き
く攪乱され、両サイドの空気２１と燃料ガス２２の混合
が促進される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばガスエンジ
ン用のガス混合装置に関するものである。
ン用のガス混合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスエンジンでは、ガスミキサにより空
気１２１と燃料ガス１２２が混合され、エンジンのシリ
ンダに混合気１２３が供給される。従来のガスミキサの
構造は、例えば図６に示すようになっている。エンジン
（図示せず）が運転されると吸気作用によって生じる負
圧により、エアクリーナ（図示せず）側からミキサ１０
１に空気１２１が吸入される。燃料ガス１２２は、レギ
ュレータ１０２及びガス通路１０３を通り、ベンチュリ
１０４ののど部のまわりに設けられたガス吸入口１０５
より流入し、空気１２１と混合される。レギュレータ１
０２は、ミキサ１０１へ供給する燃料ガス１２２の圧力
を制御し、メインアジャストスクリュ１０６は、燃料ガ
ス１２２の流量をコントロールして空気１２１と燃料ガ
ス１２２の混合比（以下、空燃比という）を制御する。
また、スロットル弁１０７は、エンジンの負荷に応じて
その開度を調節し、混合気１２３の流量を制御する。
気１２１と燃料ガス１２２が混合され、エンジンのシリ
ンダに混合気１２３が供給される。従来のガスミキサの
構造は、例えば図６に示すようになっている。エンジン
（図示せず）が運転されると吸気作用によって生じる負
圧により、エアクリーナ（図示せず）側からミキサ１０
１に空気１２１が吸入される。燃料ガス１２２は、レギ
ュレータ１０２及びガス通路１０３を通り、ベンチュリ
１０４ののど部のまわりに設けられたガス吸入口１０５
より流入し、空気１２１と混合される。レギュレータ１
０２は、ミキサ１０１へ供給する燃料ガス１２２の圧力
を制御し、メインアジャストスクリュ１０６は、燃料ガ
ス１２２の流量をコントロールして空気１２１と燃料ガ
ス１２２の混合比（以下、空燃比という）を制御する。
また、スロットル弁１０７は、エンジンの負荷に応じて
その開度を調節し、混合気１２３の流量を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ガス吸入口１０５は、
空気１２１と燃料ガス１２２の混合促進のために、ベン
チュリ１０４ののど部に設けられているが、燃料ガス１
２２は、ミキサ１０１のボディ内壁に沿って流され、空
気１２１と燃料ガス１２２は均一に混合しないままエン
ジンのシリンダに供給される。その結果、エンジンの燃
焼室内の空燃比分布に偏りが生じ、均質な混合気に比べ
てＮＯxやＨＣなどの排気ガスが悪くなる。また、多気
筒エンジンでは、気筒間の空燃比にばらつきが生じて、
回転変動が大きくなるなどの問題がある。
空気１２１と燃料ガス１２２の混合促進のために、ベン
チュリ１０４ののど部に設けられているが、燃料ガス１
２２は、ミキサ１０１のボディ内壁に沿って流され、空
気１２１と燃料ガス１２２は均一に混合しないままエン
ジンのシリンダに供給される。その結果、エンジンの燃
焼室内の空燃比分布に偏りが生じ、均質な混合気に比べ
てＮＯxやＨＣなどの排気ガスが悪くなる。また、多気
筒エンジンでは、気筒間の空燃比にばらつきが生じて、
回転変動が大きくなるなどの問題がある。
【０００４】その他の構造としては、図７に示すよう
に、混合促進のためにガスの吸入口をノズル形状にして
ノズル１１１の先端を空気流速の速いベンチュリ１０４
の中心部にもってきたものや、図８に示すように、空気
通路内に突出したノズル１１２にガス噴出口１１３を設
けたもの等が提案されているが、いずれも積極的に乱れ
を発生させるものではなく、混合促進効果はさほど大き
くない。
に、混合促進のためにガスの吸入口をノズル形状にして
ノズル１１１の先端を空気流速の速いベンチュリ１０４
の中心部にもってきたものや、図８に示すように、空気
通路内に突出したノズル１１２にガス噴出口１１３を設
けたもの等が提案されているが、いずれも積極的に乱れ
を発生させるものではなく、混合促進効果はさほど大き
くない。
【０００５】また、実用新案登録第２５３７３７３号、
実公平５−９４８１号のように、混合気通路に羽根形状
の混合装置を設け、旋回流にて混合促進をはかるものも
提案されているが、通路抵抗が大きくなり、空気量の低
下により出力の低下が考えられる。
実公平５−９４８１号のように、混合気通路に羽根形状
の混合装置を設け、旋回流にて混合促進をはかるものも
提案されているが、通路抵抗が大きくなり、空気量の低
下により出力の低下が考えられる。
【０００６】本発明は、かかる状況に鑑みてなされたも
のであり、流路内で空気と燃料ガスとの混合が効率的に
なされるガス混合装置を提供することを目的とする。
のであり、流路内で空気と燃料ガスとの混合が効率的に
なされるガス混合装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガス混合装
置は、かかる課題を解決するためになされたものであ
り、エアクリーナから供給された空気に燃料ガスを混合
してエンジンに供給する混合装置において、燃料ガス吸
入口の後流側に、流路断面方向に延在する環状部材を設
けたことを特徴とする。すなわち、エアクリーナから供
給される空気と燃料ガスを混合するエンジンのミキサに
おいて、ミキサの燃料ガス吸入口の後流側に、通路と概
垂直面に、リング状の乱れ促進機構を設けている。
置は、かかる課題を解決するためになされたものであ
り、エアクリーナから供給された空気に燃料ガスを混合
してエンジンに供給する混合装置において、燃料ガス吸
入口の後流側に、流路断面方向に延在する環状部材を設
けたことを特徴とする。すなわち、エアクリーナから供
給される空気と燃料ガスを混合するエンジンのミキサに
おいて、ミキサの燃料ガス吸入口の後流側に、通路と概
垂直面に、リング状の乱れ促進機構を設けている。
【０００８】上記環状部材は、外形寸法が互いに異なる
部材で構成することができる。
部材で構成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るガス混合装置
の実施の形態について図面に基づいて説明する。本発明
の第１の実施形態に係るガス混合装置を図１乃至図３
に、第２の実施形態に係るガス混合装置を図４及び図５
にそれぞれ示す。
の実施の形態について図面に基づいて説明する。本発明
の第１の実施形態に係るガス混合装置を図１乃至図３
に、第２の実施形態に係るガス混合装置を図４及び図５
にそれぞれ示す。
【００１０】まず、第１の実施形態に係るガス混合装置
について図１乃至図３を用いて説明する。本実施形態に
係るガス混合装置の要部構造図を図１に、図１の線II−
IIによる断面図を図２に、混合促進効果の原理図を図３
にそれぞれ示す。本発明では、従来と同様のミキサ本体
１、レギュレータ２、ガス通路３、ベンチュリ４、ガス
吸入口５、メインアジャストスクリュ６及びスロットル
弁７を用いることができ、本実施形態では従来（図６参
照）と同じものを用いているので、これらの説明を省略
する。
について図１乃至図３を用いて説明する。本実施形態に
係るガス混合装置の要部構造図を図１に、図１の線II−
IIによる断面図を図２に、混合促進効果の原理図を図３
にそれぞれ示す。本発明では、従来と同様のミキサ本体
１、レギュレータ２、ガス通路３、ベンチュリ４、ガス
吸入口５、メインアジャストスクリュ６及びスロットル
弁７を用いることができ、本実施形態では従来（図６参
照）と同じものを用いているので、これらの説明を省略
する。
【００１１】本実施形態では、混合促進リング８（環状
部材）を備えている。この混合促進リング８は、ベンチ
ュリ４の後流部分に、ミキサ本体１のベンチュリ後部通
路の垂直断面（流路断面）上に設置されていて、リング
９と該リング９を支えるステイ１０とからなる。
部材）を備えている。この混合促進リング８は、ベンチ
ュリ４の後流部分に、ミキサ本体１のベンチュリ後部通
路の垂直断面（流路断面）上に設置されていて、リング
９と該リング９を支えるステイ１０とからなる。
【００１２】次に、本実施形態の作用について図３を用
いて説明する。同図に示すように、ガス吸入口５から流
入した燃料ガス２２は、従来と同様、空気２１と簡単に
は混合せず、空気層３１とガス層３２との間に境界層３
３ができる。混合促進リング８は、その境界層３３近傍
に設置されている。流れの中に置かれたリング後流側に
はカルマン渦３４が生じ、大きな乱れが発生する。その
結果境界層３３が大きく攪乱され、両サイドの空気２１
と燃料ガス２２の混合が促進される。また、この機構で
は空気量の低下は少ない。
いて説明する。同図に示すように、ガス吸入口５から流
入した燃料ガス２２は、従来と同様、空気２１と簡単に
は混合せず、空気層３１とガス層３２との間に境界層３
３ができる。混合促進リング８は、その境界層３３近傍
に設置されている。流れの中に置かれたリング後流側に
はカルマン渦３４が生じ、大きな乱れが発生する。その
結果境界層３３が大きく攪乱され、両サイドの空気２１
と燃料ガス２２の混合が促進される。また、この機構で
は空気量の低下は少ない。
【００１３】すなわち、図６に示す従来のシステムで
は、ガス吸入口５からベンチュリ４部に流入した燃料ガ
ス２２はミキサ本体１に沿って流れ、空気２１は通路の
中心部を流れる。空気２１と燃料ガス２２の間には境界
層２３ができ、単純な拡散では空気２１と燃料ガス２２
との混合は良くなかったが、本実施形態に係るガス混合
装置は、上述したように、非常に簡易な機構にて、大き
な混合促進効果が得られ、混合気２３の均質化がはかれ
ることにより、排ガス成分の低減、回転変動の低減等が
可能となる。
は、ガス吸入口５からベンチュリ４部に流入した燃料ガ
ス２２はミキサ本体１に沿って流れ、空気２１は通路の
中心部を流れる。空気２１と燃料ガス２２の間には境界
層２３ができ、単純な拡散では空気２１と燃料ガス２２
との混合は良くなかったが、本実施形態に係るガス混合
装置は、上述したように、非常に簡易な機構にて、大き
な混合促進効果が得られ、混合気２３の均質化がはかれ
ることにより、排ガス成分の低減、回転変動の低減等が
可能となる。
【００１４】次に、本発明の第２の実施形態に係るガス
混合装置について図４及び図５を用いて説明する。本実
施形態に係るガス混合装置の概略的な要部構成図を図４
に、図４の線V−Vによる断面図を図５にそれぞれ示す。
本実施形態でも、ミキサ本体１、レギュレータ２、ガス
通路３、ベンチュリ４、ガス吸入口５、メインアジャス
トスクリュ６、スロットル弁７は、従来（第１の実施形
態）と同じものを用いている。
混合装置について図４及び図５を用いて説明する。本実
施形態に係るガス混合装置の概略的な要部構成図を図４
に、図４の線V−Vによる断面図を図５にそれぞれ示す。
本実施形態でも、ミキサ本体１、レギュレータ２、ガス
通路３、ベンチュリ４、ガス吸入口５、メインアジャス
トスクリュ６、スロットル弁７は、従来（第１の実施形
態）と同じものを用いている。
【００１５】本実施形態では、混合促進リング１１を備
えている。この混合促進リング１１は、第１の実施形態
の場合と同様に、ベンチュリ４の後流部分にミキサ本体
１のベンチュリ後部通路の流路断面上に設置されてい
て、リング１２、１３と該リング１２、１３を支えるス
テイ１４とからなる。このリング１２、１３は、互いに
異なる径であり、それらを略同心にした二重構造に構成
されている。すなわち、リングが複数なものも本発明に
含まれる。
えている。この混合促進リング１１は、第１の実施形態
の場合と同様に、ベンチュリ４の後流部分にミキサ本体
１のベンチュリ後部通路の流路断面上に設置されてい
て、リング１２、１３と該リング１２、１３を支えるス
テイ１４とからなる。このリング１２、１３は、互いに
異なる径であり、それらを略同心にした二重構造に構成
されている。すなわち、リングが複数なものも本発明に
含まれる。
【００１６】エンジンはいろいろな回転数や負荷にて運
転され、それに合わせてミキサにて混合気２３の量が調
整される。自ずとミキサ１内を流れる空気２１の流量や
燃料ガス２２の流量が変わり、流速が変化するため、前
述の境界層３３の厚さが変わってくる。本実施形態の混
合促進リング１１のように二重構造のものを採用する
と、幅広い運転域で混合気２３の均質化を図ることがで
きる。なお、本実施形態では、二重構造であるが、空気
２１の流量の低下等がなければそれ以上の複数リングの
組合せも可能であり、そのように構成することにより、
一層幅広い運転域に対応することができるようになる。
転され、それに合わせてミキサにて混合気２３の量が調
整される。自ずとミキサ１内を流れる空気２１の流量や
燃料ガス２２の流量が変わり、流速が変化するため、前
述の境界層３３の厚さが変わってくる。本実施形態の混
合促進リング１１のように二重構造のものを採用する
と、幅広い運転域で混合気２３の均質化を図ることがで
きる。なお、本実施形態では、二重構造であるが、空気
２１の流量の低下等がなければそれ以上の複数リングの
組合せも可能であり、そのように構成することにより、
一層幅広い運転域に対応することができるようになる。
【００１７】なお、第１の実施形態におけるリング９及
び第２の実施形態におけるリング１２、１３は、いずれ
も横断面形状は四角となっているが、三角、その他の多
角形状、円、楕円形状状などを採用することもできる。
また、図１乃至図３に示すリング９及び図４乃至図５に
示すリング１１の保持方法はそれぞれ一例を示している
ため、本発明はこれに限定されない。
び第２の実施形態におけるリング１２、１３は、いずれ
も横断面形状は四角となっているが、三角、その他の多
角形状、円、楕円形状状などを採用することもできる。
また、図１乃至図３に示すリング９及び図４乃至図５に
示すリング１１の保持方法はそれぞれ一例を示している
ため、本発明はこれに限定されない。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係るガス混合装置は、エアクリ
ーナから供給された空気に燃料ガスを混合してエンジン
に供給するガス混合装置において、燃料ガス吸入口の後
流側に、流路断面方向に延在する環状部材を設けたこと
を特徴とするので、環状部材の後流側に乱流が生じるこ
とで、空気と燃料ガスとの混合が促進され、空気量を低
下させることなく効率的な混合を実現することができ
る。
ーナから供給された空気に燃料ガスを混合してエンジン
に供給するガス混合装置において、燃料ガス吸入口の後
流側に、流路断面方向に延在する環状部材を設けたこと
を特徴とするので、環状部材の後流側に乱流が生じるこ
とで、空気と燃料ガスとの混合が促進され、空気量を低
下させることなく効率的な混合を実現することができ
る。
【００１９】上記環状部材は、外形寸法が互いに異なる
部材で構成すると、環状部材の後流側により大きな乱流
を生じさせることができるので、一層効率的な混合を実
現することができる。
部材で構成すると、環状部材の後流側により大きな乱流
を生じさせることができるので、一層効率的な混合を実
現することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るガス混合装置を
概略的に示す断面図である。
概略的に示す断面図である。
【図２】図１の線II−IIによる断面図である。
【図３】本発明の原理を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るガス混合装置を
概略的に示す断面図である。
概略的に示す断面図である。
【図５】図４の線V−Vによる断面図である。
【図６】従来のガス混合装置を概略的に示す断面図であ
る。
る。
【図７】従来のガス混合装置を概略的に示す断面図であ
る。
る。
【図８】従来のガス混合装置を概略的に示す断面図であ
る。
る。
１ ミキサ本体 ２ レギュレータ ３ ガス通路 ４ ベンチュリ ５ ガス吸入口 ６ メインアジャストスクリュ ７ スロットル弁 ８、１１ 混合促進リング ９、１２、１３ リング １０、１４ ステイ ２１ 空気 ２２ 燃料ガス ２３ 混合気 ３１ 空気層 ３２ ガス層 ３３ 境界層 ３４ カルマン渦
Claims (2)
- 【請求項１】 エアクリーナから供給された空気に燃料
ガスを混合してエンジンに供給するガス混合装置におい
て、燃料ガス吸入口の後流側に、流路断面方向に延在す
る環状部材を設けたことを特徴とするガス混合装置。 - 【請求項２】 上記環状部材は、外形寸法が互いに異な
る部材で構成したことを特徴とする請求項１に記載のガ
ス混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139640A JP4637999B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | ガス混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000139640A JP4637999B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | ガス混合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314741A true JP2001314741A (ja) | 2001-11-13 |
| JP4637999B2 JP4637999B2 (ja) | 2011-02-23 |
Family
ID=18647052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000139640A Expired - Fee Related JP4637999B2 (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | ガス混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4637999B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003097360A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 気体の混合装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53105764A (en) * | 1977-02-25 | 1978-09-14 | Babcock Hitachi Kk | Device for promoting the mixing of air |
| JPS5877620A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-11 | Takashi Kamemoto | カルマン渦流量計 |
| JPS58189079A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-04 | Hakko Co Ltd | 既設管補修における担持ガス流制御方式 |
| JPS58166869U (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | 株式会社ハツコ− | 既設管補修における担持ガス流発生装置 |
| JPH02184330A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 流体の混合装置並びにこれを利用した空気調和機 |
| JP2537373Y2 (ja) * | 1992-02-25 | 1997-05-28 | 日産ディーゼル工業株式会社 | ガスエンジンのガスと空気との混合装置 |
| JPH11221452A (ja) * | 1998-02-10 | 1999-08-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 流体混合促進板及びこれを用いた空調装置 |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000139640A patent/JP4637999B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003097360A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 気体の混合装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4637999B2 (ja) | 2011-02-23 |
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