JP2005325690A - Regulator for lpg - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はLPGを加熱気化するとともに所定圧力に調整してLPGエンジンの吸気管路に送出するLPG用レギュレータに関する。 The present invention relates to an LPG regulator that heats and vaporizes LPG, adjusts the LPG to a predetermined pressure, and sends the LPG to an intake pipe of an LPG engine.
LPGは従前より火花点火エンジンの燃料に用いられているが、レギュレータ(ベーパライザ)とミキサとを使用して大気圧程度に減圧した気化ガスとして吸気管路に吸引させてエンジンに供給する方式が広く実施されており、また例えば特開平6−17709号公報に記載されているように所定正圧の気化ガスに調整して吸気管路に噴射させる方式も広く知られている。 LPG has been used as a fuel for spark ignition engines for a long time, but there are a wide variety of systems that use a regulator (vaporizer) and a mixer to suck into the intake pipe as vaporized gas that has been reduced to atmospheric pressure and supply it to the engine. In addition, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-17709, a method of adjusting the vaporized gas to a predetermined positive pressure and injecting it into the intake pipe is widely known.
そして、ボンベから取り出した液体のLPGを加熱気化させる方式として、特開平6−193513号公報に記載されているようにエンジン冷却水を用いる方式が一般的であるが、この方式は冷間始動時など冷却水の温度が低い場合に液体LPGを充分に気化できない、という不都合が生じる。 As a method for heating and vaporizing the LPG of the liquid taken out from the cylinder, a method using engine cooling water is generally used as described in JP-A-6-193513. When the temperature of the cooling water is low, the liquid LPG cannot be sufficiently vaporized.
これに対し、図3の配置図に示されるようにエンジン冷却水の熱を利用する温水加熱手段32に加えてPTCヒータなどの電気ヒータを用いた電気加熱手段31をレギュレータ3に付帯させて冷却水温度が低くてもLPGを加熱気化できるようにすることが、特開平5−223014号公報や特開平11−324813号公報に提案されている。
On the other hand, as shown in the layout diagram of FIG. 3, in addition to the hot water heating means 32 using the heat of the engine cooling water, the electric heating means 31 using an electric heater such as a PTC heater is attached to the
ところが、特開平11−324813号公報に記載の方式は、図3に示したように温水加熱手段の下流側に電気加熱手段を配置した構成であるため、低温始動時などのエンジン冷却水温度が極めて低い場合に電気加熱手段で気化したLPGが下流の温水加熱手段で再び冷却されて再液化してしまい、混合気過濃によるエンジン不調やエンジン停止を招く、という問題を生じやすい。 However, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-324813 has a configuration in which an electric heating means is arranged downstream of the hot water heating means as shown in FIG. When the temperature is extremely low, the LPG vaporized by the electric heating means is cooled again by the downstream hot water heating means and is liquefied again, which tends to cause a problem that the engine malfunctions or the engine stops due to the rich mixture.
一方、特開平5−223014号公報に記載の方式は、温水加熱手段の下流側に電気加熱手段を配置した構成であるため、電気的に加熱されて気化したLPGが再液化することを回避することができる。しかしながら、この方式は電気加熱手段がレギュレータの一次減圧室に配置されていることから、冷間始動時などに一次減圧室に入るLPGは温度が低いままであることから液体部分を多量に含んでいるため、一次減圧室内での気化が不十分となって燃料噴射弁に送られる気体LPGに液体LPGが混入してしまう、という問題を生じやすい。
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、エンジン冷却水を用いる温水加熱手段および電気ヒータ用いる電気加熱手段を併用したLPG用レギュレータについて、低温始動時などエンジン冷却水の温度が低くLPGの気化が不十分となりやすい場合でも、LPGを完全に気化して液体LPGが吸気管路に送出されることを確実に回避し、エンジンの始動性およびその後の運転性を良好にすることを課題とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems. Regarding an LPG regulator that uses both hot water heating means that uses engine cooling water and electric heating means that uses an electric heater, engine cooling water such as at low temperature start-up can be used. Even when the temperature is low and vaporization of LPG tends to be insufficient, LPG is completely vaporized and liquid LPG is surely avoided from being sent to the intake pipe, improving engine startability and subsequent drivability The task is to do.
そこで本発明は、エンジン冷却水を用いる温水加熱手段と電気ヒータを用いる電気加熱手段と調圧室を有する気化ガス調圧手段とを具え、液体LPGを加熱気化するとともに所定圧力に調整してLPGエンジンの吸気管路に送出するLPG用レギュレータにおいて、電気加熱手段を温水加熱手段の下流側であって調圧室の上流側に配置したものとした。尚、本発明における調圧室は、LPGを二段減圧して大気圧程度の気化ガスとするものでは一次減圧室であり、LPGを一段減圧して所定正圧の気化ガスとするものでは単一の減圧室である。 Therefore, the present invention includes a hot water heating means using engine cooling water, an electric heating means using an electric heater, and a vaporized gas pressure regulating means having a pressure regulating chamber, which heats and vaporizes the liquid LPG and adjusts the LPG to a predetermined pressure. In the regulator for LPG delivered to the intake pipe of the engine, the electric heating means is disposed downstream of the hot water heating means and upstream of the pressure regulating chamber. The pressure regulating chamber in the present invention is a primary decompression chamber when the LPG is depressurized in two stages to obtain a vaporized gas at about atmospheric pressure, and a single pressure depressurization chamber is obtained when the LPG is depressurized one stage to obtain a predetermined positive pressure vaporized gas. One decompression chamber.
このように電気加熱手段を温水加熱手段の下流側に配置したことで、低温始動時などにおいて電気的に加熱されて気化したLPGが、低温のエンジン冷却水が通る温水加熱手段により再び液化してしまうことを回避することができる。加えて、電気加熱手段を調圧室の上流側に配置したことで液体LPGが調圧室に入ることがなく、従って液体LPGが吸気管路に送出されることを確実に回避することができる。 By arranging the electric heating means downstream of the hot water heating means in this way, the LPG that is electrically heated and vaporized at the time of low temperature start or the like is liquefied again by the hot water heating means through which the low-temperature engine cooling water passes. Can be avoided. In addition, since the electric heating means is arranged on the upstream side of the pressure regulating chamber, the liquid LPG does not enter the pressure regulating chamber, and therefore it is possible to reliably avoid the liquid LPG being sent to the intake pipe. .
また、上述したLPG用レギュレータを、電気加熱手段、温水加熱手段、気化ガス調圧手段の三つを一体化して一個の装置とすれば、全体としてコンパクトなものとなって、燃料供給システム内に配設するためのスペースを小さいものとしながら充分にその機能を発揮させることができる。 Further, if the above-described LPG regulator is integrated into one device by combining the electric heating means, the hot water heating means, and the vaporized gas pressure adjusting means, the entire system becomes compact and is contained in the fuel supply system. The function can be sufficiently exerted while reducing the space for disposition.
さらに、その電気加熱手段について、電気ヒータが配置されている加熱室を上下に縦長のものとして、その下端側に温水加熱手段からの流入口を設け上端側に調圧室への流出口を設けたものとすれば、軽比重の気体LPGのみが上端側から調圧室に流入するようになるため、吸気管路に送出される気体LPGに液体LPGが混入してしまうことを確実に回避することができる。そして、電気ヒータをPTCヒータが縦置きに配置されたものとすれば、PTCヒータの放熱面に沿ってLPGが上方へ流れることで熱交換効果がすぐれたものとなるためLPGがさらに確実に気化されやすくなる。 Further, regarding the electric heating means, the heating chamber in which the electric heater is disposed is vertically long, and an inlet from the hot water heating means is provided at the lower end side, and an outlet to the pressure regulating chamber is provided at the upper end side. If this is the case, only the light specific gravity gas LPG flows into the pressure adjusting chamber from the upper end side, so that the liquid LPG is reliably prevented from being mixed into the gas LPG delivered to the intake pipe. be able to. If the PTC heaters are arranged vertically in the electric heater, the LPG flows upward along the heat dissipation surface of the PTC heater, so that the heat exchange effect is excellent, so that the LPG is more reliably vaporized. It becomes easy to be done.
本発明によると、温水加熱手段と電気加熱手段とを併用したLPG用レギュレータについて、温度が低くLPGを完全に気化させにくい状況においてもLPGが液体のまま吸気管路に送出されることを有効に防止して、エンジンの始動性およびその後の運転性を良好なものとすることができるものである。 According to the present invention, an LPG regulator that uses both hot water heating means and electric heating means can effectively deliver LPG as a liquid to the intake pipe even when the temperature is low and LPG is not easily vaporized. Thus, the engine startability and the subsequent drivability can be improved.
図1は、本発明のレギュレータ3Aが配置されたLPGエンジンの燃料供給システムの配置図を示している。ボンベ1に液体の状態で貯留されているLPGは、液体LPG流路9A,気体LPG流路9Bを通ってエンジン4の吸気管路4bに設置した燃料噴射弁5に供給されるようになっている。そして、その経路のボンベ1に近接位置に遮断弁2が配置され、その下流側にレギュレータ3Aが配置されている。
FIG. 1 shows a layout of a fuel supply system for an LPG engine in which the
レギュレータ3Aは、主に図2を参照して気化ガス調圧手段として調圧室30aを有する調圧部30、電気加熱手段として加熱室31cにPTCヒータ31bを配設した電気加熱部31、温水加熱手段として冷却水通路32bを有する温水加熱部32を具えている。そして、レギュレータ3Aの底部側に配置された温水加熱部32の冷却水通路32bは、エンジン4の冷却水ジャケット4aと冷却水送出路8a,冷却水戻し路8bによって接続されている。
The
冷却水ジャケット4a内のエンジン冷却水は、冷却水送出路8aを経由して温水加熱部32内の冷却水通路32bに送られ、加熱室32aを邪魔板によって蛇行しながら流れるLPGと熱交換を行い、冷却水戻し路8bを経由して冷却水ジャケット4aに戻され循環するようになっている。尚、燃料噴射弁5からの燃料噴射および遮断弁2の開閉とPTCヒータ31bへの通電は、図示しない電子式制御装置で制御されるようになっている。また、この電子式制御装置はボンベ1に配置された図示しない温度センサでLPG温度を検知するとともに、エンジン4の冷却水ジャケット4aに配置された図示しない温度センサでエンジン温度を検知するようになっている。
The engine cooling water in the cooling water jacket 4a is sent to the
図1のレギュレータ3Aを拡大した縦断面図である図2を参照して、レギュレータ3Aは、液体LPGを加熱気化する熱交換器としての温水加熱部32および電気加熱部31、ならびに気化したLPGを所定圧力に調整するための調圧部30とを具えている。また、このレギュレータ3Aは調圧部30と温水加熱部32および電気加熱部31とが一体となって一個の装置に形成されているとともに、温水加熱部32の下流側に配置された電気加熱部31が、調圧部30における調圧室30aの外部上流側に配置されていることを特徴の一つとしている。
Referring to FIG. 2 which is an enlarged vertical sectional view of the
レギュレータ3Aの調圧部30は、調圧室30aの圧力が設定圧力よりも低くなるとダイヤフラム30cが入口弁30dを開いて電気加熱部31の加熱室31c内で気化されたLPGを流出口31dより調圧室30aに流入させ、設定圧力よりも高くなると入口弁30dを閉じて調圧室30aへの流入を停止させることにより、調圧室30aに一定の圧力に減圧された気体LPGを保有させる、という従来のものと同様の動作を行う。
When the pressure in the
レギュレータ3AにおけるLPG流路は、ボンベ1から延びる液体LPG流路9Aが温水加熱部32の加熱室32aの底部に接続され、この加熱室32aの上端部が流入口31aにより電気加熱部31の加熱室31cの底部に接続され、さらにこの加熱室31cの頂部が流出口31dにより調圧部30の調圧室30aに接続され、調圧室30aの上部に接続した気体LPG流路9Bを経て燃料噴射弁5にLPGを送出するようになっている。
In the LPG flow path in the
電気加熱部31は、縦長の空間である加熱室31c内に、PTCヒータ31bを調圧室30aとの隔壁に導電性接着剤で接着して縦置きに配置している。従って、この上下に長い加熱室31cにおいて、LPGがPTCヒータ31bの放熱面に沿って上昇しながら効率的に加熱されるものであり、温水加熱部32からの流入口31aがその下端部に設けられ調圧室30aへの流出口31dが上端部に設けられていることで、液体LPGと加熱気化された気体LPGとがその比重差で上下に分離され、気体LPGのみが調圧室30aに流入するようになっている。
The
本実施の形態のレギュレータ3Aは以上のような構成であり、電気加熱部31
が温水加熱部32の下流側に配置されていることで、低温始動時などエンジン冷却水温度が低い場合に、電気加熱部31のPTCヒータ板31bの放熱面で加熱されたLPGがエンジン冷却水で冷却されて再液化してしまうことを確実に回避することができる。
The
Is arranged on the downstream side of the hot
また、電気加熱部31の加熱室31cが縦長であってLPGの流入口31aが下端部に流出口31dが上端部に配置されており、PTCヒータ31bが縦置きに配置され加熱室31cがPTCヒータ31bの放熱面に沿う上下に長い上向きの流路となるため、熱交換の効率が極めて良好となるとともに気体LPGと液体LPGとが上下に確実に分離されることになる。従って、レギュレータ3Aから燃料噴射弁5に送出されるLPGに液体LPGが混入されることを有効に回避することができるものである。尚、PTCヒータ31bの複数枚を互いに隙間を設けて並行に縦置き配置してもよく、このようにすることで加熱気化能力が向上し大流量のLPGに対応できるようになる。
Further, the
3A レギュレータ、 30 調圧部、 30a 調圧室、 31 電気加熱部、 31a 流入口、 31b PTCヒータ、 31c 加熱室、 31d 流出口、 32 温水加熱部、 32a 加熱室、 32b 冷却水通路
3A regulator, 30 pressure adjusting unit, 30a pressure adjusting chamber, 31 electric heating unit, 31a inlet, 31b PTC heater, 31c heating chamber, 31d outlet, 32 hot water heating unit, 32a heating chamber, 32b cooling water passage
Claims (4)
前記電気加熱手段は、前記温水加熱手段の下流側であって前記調圧室の上流側に配置されている、
ことを特徴とするLPG用レギュレータ。 A hot water heating means using engine cooling water, an electric heating means using an electric heater, and a vaporized gas pressure regulating means having a pressure regulating chamber are provided to heat and vaporize the liquid LPG and to adjust the pressure to a predetermined pressure, thereby taking the intake pipe of the LPG engine In the LPG regulator sent to
The electric heating means is disposed downstream of the hot water heating means and upstream of the pressure regulating chamber.
LPG regulator characterized by the above.
4. The LPG regulator according to claim 1, 2 or 3, wherein the electric heater is a PTC heater arranged vertically.
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