JP2005207252A - 気化器の燃料抜き取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの不使用時には気化器内の燃料をサブタンク内に排出し、エンジン再起動時にサブタンク内の燃料を燃料タンク内の燃料液位の変化を利用して自動的に燃料タンクに戻すようにする。
【解決手段】 気化器３０のフロート室３１は燃料供給路３４により燃料タンク３３に接続され、フロート室３１の下方に配置されたサブタンク４０は燃料排出路４１によりフロート室３１に接続されている。開閉コック４５は燃料供給路３４を開放して燃料排出路４１を閉じる一方、燃料供給路３４を閉じて燃料排出路４１を開放し、エンジン不使用時には開閉コック４５の操作によりフロート室３１内の燃料はサブタンク４０に排出される。サブタンク４０内に排出された燃料は、エンジン駆動時に燃料タンク３３内の燃料液位の低下に伴って燃料戻し路５０を介して燃料タンク３３内に汲み上げられる。
【選択図】 図２

Description

本発明はエンジンの不使用時に気化器内の燃料を抜き取って、抜き取った燃料を燃料タンクに自動的に戻すようにした気化器の燃料抜き取り装置に関する。

発電機および動力噴霧器の動力源やランマーおよびプレートコンパクターなどの建設機器の動力源として使用される汎用エンジンは、特定の用途に応じてセット機として搭載されることが多く、用途によっては保管期間が長くなる場合がある。季節的に使用されるセット機は気化器内の燃料を完全に抜いて保管することを推奨しているが、不定期使用される汎用エンジンの場合には、いつでも使用できる状態にする必要があるとともに長期間使用されずに保管されることがある。このため、エンジンの保管状態によっては燃料蒸発によるガム成分によって気化器の小さな通路を塞ぎ、円滑にエンジンを始動させることができなくなるおそれがある。

従来では、汎用エンジンの不使用時に気化器つまりキャブレター内の燃料を燃料タンクに戻すために、特許文献１に記載される場合には、気化器とこれの下方に配置された燃料タンクとを連結する燃料戻し路にこれを開閉する弁体を設け、この弁体を吸気管の負圧により作動するダイヤフラムにより駆動するようにしている。したがって、エンジン運転時には燃料戻し路は閉じられており、エンジンを停止させると自動的に弁体が開いて気化器の下方の燃料タンクに燃料が戻されることになる。この場合には燃料タンクを気化器の下方に配置する必要があり、燃料タンク内の燃料を気化器に吐出するためにポンプが必要になる。

燃料タンクが気化器の上方に配置される場合には、気化器内の燃料を燃料タンクに戻すためにポンプを駆動する必要がある。特許文献２はバッテリからの電力により作動する電動モータによってポンプを駆動するようにした装置を開示しており、エンジン停止後に気化器内の燃料をモータ駆動のポンプにより燃料タンクに戻すようにしているが、この場合にはモータを駆動するためのバッテリをエンジンに搭載する必要がある。一方、モータ駆動によるポンプを用いることなく、クランク室内の脈動により作動するダイヤフラムポンプにより気化器内の燃料を燃料タンクに戻すようにした技術が特許文献３および４に記載されている。特許文献３および４は、エンジンを停止させるときにはコックを閉じて気化器に燃料が供給されないようにした状態で、ダイヤフラムポンプにより気化器内の燃料を燃料タンクに戻すようにしており、気化器内の燃料が燃料タンクに戻るまでエンジンを停止させることなく駆動し続ける必要がある。
特開平８−８２２４７号公報 特開平６−６６２１６号公報 特開平８−１２１２５２号公報 特開平８−１６５９５５号公報

上述のように、エンジンが使用されなくなるときに、吸気管の負圧により作動するダイヤフラムにより燃料タンクと気化器とを連結する燃料戻し路を開放するようにした場合には、燃料タンクを気化器の下方に配置する必要がある。これに対し、燃料タンクを気化器の上方に配置する場合には、エンジンが使用されなくなるときに、気化器内の燃料を電動ポンプで燃料タンクに戻すにはバッテリをエンジンに搭載する必要があり、クランク室内の脈動により作動するダイヤフラムポンプにより燃料を燃料タンクに戻すには、気化器内の燃料が燃料タンクに戻るまでエンジンを駆動させ続ける必要がある。

本発明の目的は、エンジンの不使用時には気化器内の燃料をサブタンク内に排出して気化器内に燃料が残らないようにし、再起動時にエンジンを円滑に始動させるようにすることにある。

本発明の他の目的は、エンジン再起動時にサブタンク内の燃料を燃料タンク内の燃料液位の変化を利用して自動的に燃料タンクに戻すようにすることにある。

本発明の気化器の燃料抜き取り装置は、エンジンの燃焼室に供給される混合気を生成する気化器に設けられたフロート室内の燃料を抜き取る気化器の燃料抜き取り装置において、前記フロート室に燃料供給路を介して接続される燃料タンクと、前記フロート室の下方に配置され前記フロート室に燃料排出路を介して接続されるとともに息付きポートを備えるサブタンクと、前記燃料供給路を開放して前記燃料排出路を閉じる一方、前記燃料供給路を閉じて前記燃料排出路を開放する流路開閉手段と、前記燃料タンクと前記サブタンクとの間に接続され、エンジン駆動時に前記サブタンク内の燃料を前記燃料タンク内に戻すとともに前記燃料タンク内の燃料液位の低下に伴って前記息付きポートから流入する空気を前記燃料タンクに案内する燃料戻し路とを有することを特徴とする。

本発明の気化器の燃料抜き取り装置における前記流路開閉手段は、前記燃料供給路を開放したときに前記燃料排出路を閉じるとともに前記燃料供給路を閉じたときに前記燃料排出路を開放する開閉コックであり、前記燃料戻し路は前記サブタンクの底壁面近傍に流入口を有し、前記燃料タンクの天壁面近傍に排出口を有している。

本発明の気化器の燃料抜き取り装置においては、前記燃料タンクにはその内部に燃料を充填する際に取り外されるタンクキャップが装着され、前記タンクキャップを前記燃料タンクに装着すると前記タンクキャップが前記燃料タンクを密封する。

本発明にあっては、気化器のフロート室の下方にサブタンクが配置されているので、エンジン不使用時には気化器内の燃料をサブタンクに排出することができ、エンジンを長期間保管しても気化器の通路が燃料蒸発によるガム成分によって塞がれることを防止でき、エンジンを運転する際にエンジンを円滑に起動させることができる。

密閉状態の燃料タンクはサブタンクに燃料戻し路により接続されるとともに、サブタンクに形成された息付きポートを介して外部と連通されるようになっているので、エンジン運転時には燃料タンク内の燃料液位は気化器に燃料が吐出されるに伴って低下すると燃料タンク内は負圧状態となる。この負圧を利用してサブタンク内に排出された燃料は燃料タンクに汲み上げられるので、ポンプなどを用いることなく、簡単な構造により燃料タンク内にサブタンクの燃料を戻すことができる。燃料タンク内には息付きポートから外部空気が入り込むので、燃料タンク内の燃料は円滑に気化器に供給される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である気化器の燃料抜き取り装置が設けられた汎用エンジンの一例を示す概略図であり、図２はフロート室内の燃料をサブタンクに排出している状態を示す気化器の燃料抜き取り装置の断面図であり、図３はサブタンクに排出された燃料を燃料タンクに戻している状態を示す気化器の燃料抜き取り装置の断面図である。

図１に示す汎用エンジンは、単気筒４サイクルエンジンであり、クランク軸１１が回転自在に組み込まれたクランクケース１２にはシリンダ１３が設けられている。シリンダ１３内にはピストン１４が往復動自在に組み込まれており、ピストン１４はコネクティングロッド１５によりクランク軸１１に連結され、クランクケース１２とシリンダ１３とによりエンジン本体が構成されている。クランクケース１２にはエンジンを始動させるためのリコイルスタータ１６が設けられ、リコイルノブ１７を手動で操作することによりクランク軸１１を回転させてエンジンを始動させることができる。シリンダ１３にはシリンダヘッド１８が設けられ、シリンダヘッド１８には空気と燃料との混合気を燃焼室１９内に供給する吸気ポート２１と、燃焼排ガスを外部に排出するための排気ポート２２とが形成され、吸気ポート２１を開閉する吸気弁２３と排気ポート２２を開閉する排気弁２４とを駆動するために、カムシャフト２５を有する動弁機構２６がシリンダヘッド１８に設けられている。

この汎用エンジンがランマーやプレートコンパクターなどの建設機器の駆動源として使用されるときには、クランク軸１１には動力伝達機構を介して起振体に連結されることになり、発電機として使用されるときには発電体がクランク軸１１に連結されることになる。

吸気ポート２１には、新気を燃焼室１９に供給するための吸気管２７が、空気と燃料との混合気を生成するキャブレターつまり気化器３０を介して接続されており、周知のように気化器３０のベンチュリ部の近傍に燃焼室１９に供給される新気の量を調整するためのスロットルバルブつまり絞り弁２８が設けられている。そして、吸気管２７には空気と燃料との混合気を生成するキャブレターつまり気化器３０が設けられており、気化器３０には燃料であるガソリンを所定の液位で収容するフロート室３１が備えられている。

図示する実施の形態においては、燃料を収容するための燃料タンク３３が気化器３０の上方に配置され、燃料タンク３３の底壁のうち下方に突出した膨出部に設けられた燃料吐出口３３ａとフロート室３１の上部に設けられた燃料供給口３１ａとの間には、燃料タンク３３内の燃料をその自重でフロート室３１に案内する燃料供給路３４が接続されており、フロート室３１は燃料供給路３４により燃料タンク３３に接続されている。気化器３０にはフロート室３１からベンチュリ部に突出してノズル３５が設けられ、フロート室３１内の燃料はこのノズル３５から吸気系に供給される。図２および図３に示すように、フロート室３１内にはこの中に収容される燃料の液位を調整するためにフロート３６が組み込まれており、フロート室３１内の燃料が所定の液位となると燃料供給口３１ａを閉じ、液位が下がると燃料供給口３１ａを開放する針弁３７がフロート３６に設けられている。

フロート室３１よりも下方に位置させてサブタンク４０が配置されており、フロート室３１の底壁に設けられた燃料排出口３１ｂとサブタンク４０の上端部に設けられた注入口４０ａとの間には、フロート室３１内の燃料をサブタンク４０に排出するための燃料排出路４１が接続されている。フロート室３１には、これに一体となった弁ケース４２と、この弁ケース４２に回転自在に装着される弁軸４３と、この弁軸４３に取り付けられた操作ノブ４４とを有する開閉コック４５が流路開閉手段として設けられており、弁軸４３には相互にほぼ直角方向に位相をずらして２つの連通孔４６，４７が形成されている。

図３に示すように、開閉コック４５は操作ノブ４４を垂直方向に操作すると、燃料供給路３４を連通孔４６により開放するとともに、燃料排出路４１を弁軸４３により遮断することになる。これにより、燃料タンク３３はフロート室３１と燃料供給路３４を介して連通状態となり、フロート室３１とサブタンク４０との連通は遮断される。これに対し、図２に示すように、操作ノブ４４が水平方向となるように図３に示す状態からほぼ９０度操作ノブ４４を回転させると、開閉コック４５は燃料供給路３４を弁軸４３により閉じるとともに、燃料排出路４１を連通孔４７により開放する。これにより、燃料タンク３３とフロート室３１との連通が遮断され、フロート室３１とサブタンク４０は燃料排出路４１を介して連通状態となる。なお、図示する場合には、１つの開閉コック４５により燃料供給路３４と燃料排出路４１とを同時に開閉動作するようにしているが、燃料供給路３４と燃料排出路４１とに別々の開閉コックを設けるようにし、２つの開閉コックにより流路開閉手段を形成するようにしても良い。また、弁ケース４２をフロート室３１に一体に設けることなく、分離させて設けるようにしても良い。

燃料タンク３３には案内管４８が燃料タンク３３の底壁から下方に突出して取り付けられ、サブタンク４０には案内管４９がサブタンク４０の天壁から上方に突出して取り付けられ、両方の案内管４８，４９の間には燃料戻し路５０が接続されている。それぞれの案内管４８，４９は燃料戻し路５０の一部を構成しており、案内管４８の上端部は燃料タンク３３の天壁部の一部を上方に膨出させた突起部内に入り込んでおり、案内管４８の開口端により形成される燃料戻し路５０の排出口５０ａは天壁面近傍に位置し、燃料タンク３３内に満タン状態で充填される燃料の液位よりも排出口５０ａは上方となるように設定されている。一方、案内管４９の開口部により形成される燃料戻し路５０の流入口５０ｂはサブタンク４０の底壁面近傍に開口している。なお、案内管４８を燃料タンク３３の天壁に取り付けるようにし、案内管４９をサブタンク４０の底壁に取り付けるようにしても良い。

サブタンク４０の天壁にはブリーザポートつまり息付きポート５１が形成されており、この息付きポート５１および燃料戻し路５０を介して燃料タンク３３は外部に連通できる。この息付きポート５１に接続された空気通路５２の上端部は燃料タンク３３に支持されるとともに燃料タンク３３に取り付けられたカバー５３により空気通路５２の上端開口部は覆われて、空気通路５２内に外部からゴミなどの異物が入らないようになっている。なお、空気通路５２を設けることなく息付きポート５１内への異物の混入を防止するカバーをサブタンク４０に設けるようにすれば、空気通路５２を設けることは不要となる。燃料タンク３３の天壁には、燃料タンク３３内に燃料を充填する際に取り外されるタンクキャップ５４が取り外し自在に装着されるようになっており、このタンクキャップ５４には外気が流入する空気孔は設けられておらず、タンクキャップ５４を燃料タンク３３に装着すると、燃料タンク３３は密封状態となる。

上述した構造の気化器の燃料抜き取り装置を有する汎用エンジンを運転するときには、作業者により開閉コック４５が図３に示される位置に操作される。これにより、燃料供給路３４が開放状態となる一方、燃料排出路４１が閉じられ、燃料タンク３３内の燃料は自重によりフロート室３１内に供給される。一方、エンジンを停止した状態にしたり、エンジンを一時的に保管しておいてエンジンが使用されないときには作業者により開閉コック４５が図２に示される位置に操作される。これにより、燃料供給路３４が閉じられる一方、燃料排出路４１が開放され、フロート室３１内の燃料はサブタンク４０内に排出される。このときには、図２において矢印で示すようにサブタンク４０内の空気は息付きポート５１から空気通路５２を介して外部に排出される。このように、気化器３０内の燃料をサブタンク４０内に排出することにより、エンジンが長期間保管された状態となっても、気化器３０のノズル３５内などの小さな流路が燃料蒸発によるガム成分によって塞がれることを防止できる。

停止された状態や保管された状態のエンジンが運転されるときには、上述したように作業者により開閉コック４５が図３に示される位置に操作される。これにより、図３に矢印で示すように、サブタンク４０内に排出された燃料は、燃料戻し路５０を介して燃料タンク３３内に戻される。つまり、燃料タンク３３が密閉状態となっているとともに燃料戻し路５０およびサブタンク４０を介して燃料タンク３３が外部と連通するようになっているので、開閉コック４５が図３に示す位置に操作されると、燃料タンク３３からフロート室３１内に燃料が吐出されるに従って燃料タンク３３内の燃料液位が低下し、燃料タンク３３内が負圧状態となり、燃料戻し路５０を介してサブタンク４０内の燃料が燃料タンク３３内に吸い上げられて戻されることになる。サブタンク４０内の燃料が燃料タンク３３内に全て戻されると、燃料タンク３３内の燃料液位の低下に伴って息付きポート５１からサブタンク４０内に流入した外部空気は燃料戻し路５０を介して燃料タンク３３内に案内される。これにより、円滑に燃料タンク３３内の燃料はフロート室３１内に流入する。

このように、エンジンが使用されないときには気化器３０のフロート室３１内の燃料を自重によりサブタンク４０内に排出し、エンジン運転時に燃料タンク３３内が液位低下に起因して負圧になると、その負圧を利用してサブタンク４０内の燃料を燃料タンク３３に汲み上げるようにしたので、電動モータなどのポンプを用いることなく、燃料タンク３３にサブタンク４０内の燃料を戻すことができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図示する燃料抜き取り装置においては、燃料タンク３３が気化器３０の上方に配置されているが、燃料タンク３３内の燃料をポンプによってフロート室３１内に吐出するようにすれば、燃料タンク３３を気化器３０の下方に配置することもできる。

本発明の一実施の形態である気化器の燃料抜き取り装置が設けられた汎用エンジンの一例を示す概略図である。 フロート室内の燃料をサブタンクに排出している状態を示す気化器の燃料抜き取り装置の断面図である。 サブタンクに排出された燃料を燃料タンクに戻している状態を示す気化器の燃料抜き取り装置の断面図である。

符号の説明

２７ 吸気管
２８ 絞り弁
３０ 気化器
３１ フロート室
３３ 燃料タンク
３４ 燃料供給路
４０ サブタンク
４１ 燃料排出路
４５ 開閉コック（流路開閉手段）
５０ 燃料戻し路
５１ 息付きポート
５２ 空気通路

Claims (4)

1. エンジンの燃焼室に供給される混合気を生成する気化器に設けられたフロート室内の燃料を抜き取る気化器の燃料抜き取り装置において、
   前記フロート室に燃料供給路を介して接続される燃料タンクと、
   前記フロート室の下方に配置され前記フロート室に燃料排出路を介して接続されるとともに息付きポートを備えるサブタンクと、
   前記燃料供給路を開放して前記燃料排出路を閉じる一方、前記燃料供給路を閉じて前記燃料排出路を開放する流路開閉手段と、
   前記燃料タンクと前記サブタンクとの間に接続され、エンジン駆動時に前記サブタンク内の燃料を前記燃料タンク内に戻すとともに前記燃料タンク内の燃料液位の低下に伴って前記息付きポートから流入する空気を前記燃料タンクに案内する燃料戻し路とを有することを特徴とする気化器の燃料抜き取り装置。
2. 請求項１記載の気化器の燃料抜き取り装置において、前記流路開閉手段は、前記燃料供給路を開放したときに前記燃料排出路を閉じるとともに前記燃料供給路を閉じたときに前記燃料排出路を開放する開閉コックであることを特徴とする気化器の燃料抜き取り装置。
3. 請求項１または２記載の気化器の燃料抜き取り装置において、前記燃料戻し路は前記サブタンクの底壁面近傍に流入口を有し、前記燃料タンクの天壁面近傍に排出口を有することを特徴とする気化器の燃料抜き取り装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の気化器の燃料抜き取り装置において、前記燃料タンクにはその内部に燃料を充填する際に取り外されるタンクキャップが装着され、前記タンクキャップを前記燃料タンクに装着すると前記タンクキャップが前記燃料タンクを密封することを特徴とする気化器の燃料抜き取り装置。
   
   
   

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