JP2003314373A - ガスエンジン作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロパンガスエンジン直結発電機等のガスエ
ンジン作業機において、エンジンの安定した出力で作業
機を駆動すると共に、過回転を防止し、負荷に係わらず
エンジンの回転を一定の範囲に制御すること。. 【解決手段】 プロパン液化ガスボンベとガスエンジン
作業機とを燃料供給配管で結合してプロパン液化ガスを
供給し、同ボンベからのガスを調圧し、空気と混合した
混合ガスを燃焼して出力する４サイクルエンジンで駆動
するガスエンジン駆動作業機において、同エンジンの回
転速度範囲を調整するガバナーを設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、別置きの液化石油
ガスボンベ、例えば、プロパン液化ガスボンベに貯蔵さ
れたプロパンを燃料とするガスエンジンによって駆動さ
れる携帯用エンジン発電機等のガスエンジン作業機に関
する。

【従来の技術】従来から、本体カバー内にエンジンに直
結する発電機と、ボンベに液化して貯蔵したブタン、プ
ロパン等のＬＰＧを調圧器と混合器を通してエンジンの
シリンダへ供給する非常用、携帯用のエンジン発電機が
市販されている。ＬＰＧは低公害であり、調圧したＬＰ
Ｇガスと空気を簡単な混合器で混合することができる。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来の携帯用ガスエン
ジンにおいて、ＬＰＧガスエンジンの出力低下防止は、
種々工夫されている。作業機に直結したエンジンの回転
が上昇すると負荷が著増するような作業機（例えば、芝
刈樹、真空掃除機等）の場合は過回転の心配はない。し
かし、エンジン直結で発電機を回すときは回転増に伴う
負荷の増大が殆どないので、過回転になる恐れがある。
この場合、エンジンのガス、空気の混合器において絞り
弁を設けて燃料ガスの流速を制限して、過回転を防止す
ることも可能であるが、エンジンの出力を安定して取り
出すには、エンジン回転速度を一定の範囲に制限し、燃
料ガスの混合比によって出力トルクを制御することが望
ましい。

【０００３】

【課題を解決するための手段】上記の問題点に対して本
発明は、 （１）液化石油ガスボンベと結合する燃料供給配管の接
続口と、前記液化石油ガスボンベから前記燃料供給配管
を通して供給されるガスと空気との混合ガスを燃焼して
出力する４サイクルエンジンと、該４サイクルエンジン
で駆動される発電機等の作業機を有するガスエンジン作
業機において、前記４サイクロエンジンの回転速度範囲
を調整するガバナーを設けたことを特徴とするガスエン
ジン作業機を以って課題解決の手段とする。 （２）また、プロパン液化ガスボンベとガスエンジン作
業機とを燃料供給配管で結合してプロパン液化ガスを供
給し、同ガスボンベからのガスを調圧し、空気と混合し
た混合ガスを燃焼して出力する４サイクルエンジンで駆
動するガスエンジン作業機において、同エンジンの回転
速度範囲を調整するガバナーを設けたガスエンジン作業
機を以って課題解決の手段とする。 （３）また、上記（２）のガスエンジン作業機におい
て、ガバナーに連動する運転切換レバーの把手を作業機
の出力パネル側に並べて設置したガスエンジン作業機を
以って課題解決の手段とする。 （４）さらに、上記（２）又は（３）のガスエンジン作
業機において、本体カバー上部に液化ガス通路を遮断す
る手動のコック弁を備えた燃料供給配管の受け口を設け
たガスエンジン作業機を以って課題解決の手段とする。

【０００４】

【発明の実施の形態】本発明のボンベに貯蔵したプロパ
ンを使用するガスエンジン発電機の実施形態を図に基づ
いて説明する。図１はプロパンガスを使用するエンジン
駆動発電機の全体の構成を示す模式図、図２は図１のエ
ンジン駆動発電機の内部の機能部品配置を示す側面（一
部断面）図、図３は図２のＡ−Ａ断面を示す平面図、図
４は図１のエンジン駆動発電機の全体斜視図、図５は図
１のエンジン駆動発電機の上部の燃料供給配管のワンタ
ッチカプリング受け口配置を示す斜視図である。

【０００５】図１の模式図において、４サイクルＬＰＧ
ガスエンジン１は、シリンダヘッドを含むシリンダ２
と、クランクケース３と、シリンダ２の中で往復摺動す
る図示略のピストンと、同ピストンが受ける燃焼ガス圧
を、図示略のピストンロッドを介して回転トルクに換え
て出力する図示略のクランク軸とからなり、クランク軸
は発電機５を駆動している。４はエンジン１始動用のリ
コイルスタータである。プロパンガスボンベ３１から供
給される燃焼ガスは、供給配管３２からワンタッチカプ
リング３３により結合されたエンジン１側の燃料供給配
管の受け口３３ａの下流において、コック弁１２を開く
ことによりエンジン側燃料供給配管へ受け入れられ、そ
の後調圧器９に送られてガス圧を規定圧力に調整し、最
終の空気ガス混合器７へ送られる。なお調圧器９と空気
ガス混合器７を一体構造としたガス調圧混合器（例えば
特開平１０−１２２０５６の混合器７４）を採用するこ
とによりエンジンとエアクリーナ６間をコンパクトに纏
めることが出来る。

【０００６】エアクリーナ６を通って空気ガス混合器７
へ送られた空気は空気ガス混合器７においてプロパンガ
スと適当な混合比になるように混合されてエンジン１の
シリンダ２へ入り、ここで圧縮着火燃焼して図示略のク
ランク軸に回転トルクを発生し、発電機５を駆動する。
燃焼して仕事を終えた排気ガスはマフラ８から排気され
る。

【０００７】エンジン１のクランクケース３の中に、ク
ランク軸の回転数の２乗に比例する遠心力によりクラン
ク軸方向にスラストを生じるスラスト機構を内蔵してお
り、クランクケース３を貫通するトルク軸２３を介して
スラスト機構のスラスト力をクランクケース３の外に取
出し、トルク軸２３に固定したレバー１５を矢印Ｆの反
対方向に引く力となる。レバー１５の回転はリンクバー
１８により中間レバー１９に伝えられ、中間レバー１９
は軸２８（調速パネル２０に回転可能に軸支されてい
る。）を中心にレバー１５と連動して回転する。中間レ
バー１９には空気ガス混合器７のプロパンガス流量調整
針弁に繋がる作動ワイヤ２２（ワイヤガイド管２２ａに
案内されている。）の端部が取付けてあるので、レバー
１５の回転は空気ガス混合器７のプロパンガス流量調整
針弁に伝わり、プロパンガス流量調整針弁を出し入れし
てプロパンガス流量を調整することができる。

【０００８】レバー１５とガバナー把手１７との間に、
引っ張りばね１６が懸けられている。ガバナー把手１７
には長孔１７ａが明けられ軸２７（調速パネル２０に回
転可能に軸支されている。）を中心にして回動可能で、
破線で示した「停止」の位置では、引っ張りばね１６は
弛んで作用力が無く、ガバナー把手１７がリミットスイ
ッチ２９を押して点火栓の１次コイルを短絡してエンジ
ン１を停止させている。ガバナー把手１７の実線で示し
た「始動」の位置では、引っ張りばね１６は作用力が弱
い状態で、クランク軸の回転速度に対応したスラスト機
構のスラスト力は弱く、レバー１５は作動ワイヤ２２が
空気ガス混合器７の流量調整針弁をプロパンガスを絞る
方向に摺動し、薄いプロパン混合ガスがシリンダ２に送
り込まれ、ここでリコイルスタータ４の把手を引くこと
により、エンジン１が低速で始動する。

【０００９】エンジン１が始動しガバナー把手１７を１
点鎖線で示した「運転」の位置にセットすれば、引っ張
りばね１６を介してレバー１５が矢印Ｆの方向に回り、
リンクバー１８、中間レバー１９を介して作動ワイヤ２
２が引かれ、空気ガス混合器７の流量調整針弁を開く方
向に作動し、エンジン１の回転が上がり発電機５を駆動
する。エンジン１の定常回転に対応したスラスト機構の
スラスト力が、トルク軸２３からレバー１５に伝わり、
レバー１５に掛けられた引っ張りばね１６の作用力にバ
ランスしたときの回転速度で回転を続ける。発電機５の
負荷が増えてエンジン１の回転が低下すれば、スラスト
機構のスラスト力が減り、引っ張りばね１６の作用力が
勝って作動ワイヤ２２が空気ガス混合器７の流量調整針
弁を開く方向に引き、濃いプロパン混合ガスがシリンダ
２へ供給され、バランスする回転速度まで上昇する。ま
た、発電機５の負荷が減ってエンジン１の回転が上昇す
れば、スラスト機構のスラスト力が増え、引っ張りばね
１６の作用力を超えて、作動ワイヤ２２が空気ガス混合
器７の流量調整針弁を閉じる方向に引き、薄い混合比の
ガスがシリンダ２へ供給され、バランスする回転速度ま
で下降する。

【００１０】このように、エンジン回転速度ガバナー１
４を設け、エンジン１の回転速度が略一定になるよう
に、空気ガス混合器７の燃料ガス混合比を調整するよう
にして出力トルクを制御することにより、エンジン１の
出力を安定して取り出すと共に、過回転を防止し、負荷
に係わらず発電機５の回転を一定の範囲に制御すること
ができる。図２〜図３は、エンジン駆動発電機の内部の
機能部品配置を示しており、図４は斜視図によりガバナ
ー１４と、直流取り出しターミナル、交流取り出しソケ
ット等を備えた出力パネル２５の位置関係を示してい
る。発電機５で発生した電流の１部は直流に整流した
後、出力パネル２５に備えられたバッテリ充電用のター
ミナルへ結線され、発生電流の大部分は整流後インバー
タ５９で５０サイクル及び６０サイクルの交流に変換し
て、出力パネル２５に備えられたそれぞれのソケットへ
結線される。また、図５は斜視図によりエンジン駆動発
電機の上部の燃料供給配管のワンタッチカプリング受け
口配置を示している。図２、図３において、３５は機
台、３６Ａはフロントカバー、３６Ｂはリアカバー、３
７はエンジン及び発電機カバー、３８はカバー３６に着
脱自在に設けられた上部蓋を示す。上部蓋３８は着脱
（又は開閉）可能とすることでカバー内の空間を収納ス
ペースとして利用することができるが、フロントカバ
ー、リアカバーと一体でもよい。なお、前記収納スペー
スは、カセット型液化ガス容器を設置するスペースとし
て用いてもよい。別置きのガスボンベから燃料供給配管
を通してガス燃料を供給する代わりに、内蔵したカセッ
ト型液化ガス容器からガス燃料を４サイクルエンジンに
供給するようにすれば、よりコンパクトなガスエンジン
作業機とすることができる。カセット型液化ガス容器
は、前記上部蓋を開いて容易に交換することができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明のガスエンジン作業機は、エンジ
ン回転速度ガバナーを設け、エンジンの回転速度が略一
定になるように、空気とプロパンガスの混合比を調整す
るように出力トルクを制御することにより、エンジンの
安定した出力で発電機を駆動すると共に、過回転を防止
し、負荷に係わらず発電機の回転を一定の範囲に制御す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るプロパンガス使用エン
ジン駆動発電機の全体の構成を示す模式図である。

【図２】図１のエンジン駆動発電機の内部の部品配置を
示す側面（一部断面）図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す平面図である。

【図４】図１のエンジン駆動発電機の全体斜視図であ
る。

【図５】図１のエンジン駆動発電機の上部の燃料供給配
管のワンタッチカプリング受け口配置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…プロパンガスエンジン ２…シリンダ ３…クランクケース ５…発電機 ７…空気ガス混合器 ９…調圧器 １２…コック弁 １４…エンジン回転ガバナー １７…ガバナー把手 ２５…出力パネル ３１…プロパンガスボンベ ３３…燃料供給配管の受け口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 博 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60番 地の１ 中菱エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3G065 BA04 EA07 FA11 GA10 JA17 KA05 KA16 3G092 AB07 AC05 BB01 DE01S DG10 EC01 HB01X HE01X

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液化石油ガスボンベと結合する燃料供給
   配管の接続口と、前記液化石油ガスボンベから前記燃料
   供給配管を通して供給されるガスと空気との混合ガスを
   燃焼して出力する４サイクルエンジンと、該４サイクル
   エンジンで駆動される発電機等の作業機を有するガスエ
   ンジン作業機において、前記４サイクロ（登録商標）エ
   ンジンの回転速度範囲を調整するガバナーを設けたこと
   を特徴とするガスエンジン作業機。
2. 【請求項２】 プロパン液化ガスボンベとガスエンジン
   作業機とを燃料供給配管で結合してプロパン液化ガスを
   供給し、同ガスボンベからのガスを調圧し、空気と混合
   した混合ガスを燃焼して出力する４サイクルエンジンで
   駆動するガスエンジン作業機において、同エンジンの回
   転速度範囲を調整するガバナーを設けたことを特徴とす
   るガスエンジン作業機。
3. 【請求項３】 請求項２に記載するガスエンジン作業機
   において、ガバナーに連動する運転切換レバーの把手を
   作業機の出力パネル側に並べて設置したことを特徴とす
   るガスエンジン作業機。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載するガスエンジン
   作業機において、本体カバー上部に液化ガス通路を遮断
   する手動のコック弁を備えた燃料供給配管の受け口を設
   けたことを特徴とするガスエンジン作業機。