JP2006097584A - Gas engine device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる種類のガス燃料を使用するガスエンジン装置に関する。 The present invention relates to a gas engine apparatus using different types of gas fuel.
エンジン発電機などのエンジン作業機が、レジャー用や、災害時・停電時などの非常用として使用される場合には、発電機などの作業機の駆動用エンジンとして、燃料の取り扱いが容易であるカセットボンベに貯蔵されたガス燃料を燃料とするガスエンジンが使用されることも多い。(例えば、特許文献1参照)
カセットボンベでは、貯蔵されている燃料量が少ない(すなわち、燃料容量が小さい)ため、ガスエンジンを長時間運転するときには、カセットボンベを交換する必要があり、手間がかかる。そこで、このような不便を解消するために、カセットボンベ以外にも、貯蔵されている燃料量がカセットボンベよりも多い(すなわち、燃料容量が大きい)、例えば家庭用のプロパンガスボンベなどの大型燃料容器を使用できるようにすることが考えられる。ところが、大型燃料容器に貯蔵されたガス燃料は、通常は、熱量、圧力および沸点など、カセットボンベに貯蔵されたガス燃料とは異なる性状のガス燃料である。このため、複数種類のガス燃料を切り換えて使用するにあたっては、いかにして、簡単な操作で、ガスエンジンに異なる性状のガス燃料を安定して供給するかが問題になる。例えば、家庭用のプロパンガスボンベのプロパンは、ガス燃料としては比較的取り扱いが簡単であるものの、カセットボンベに使用されている低圧液化ガスであるブタン等は、比較的沸点が高いため、エンジン運転中にカセットボンベ内で気化する液化状態のブタンの気化熱によりガス容器の温度が過度に低下することで気化が不十分になり、燃料の供給が円滑に行えなくなる問題がある。また、異なるガス燃料の切換時には、ガス燃料の性状の相違に起因して、ガスエンジンの運転状態が不安定になる傾向がある。 Since the amount of fuel stored in the cassette cylinder is small (that is, the fuel capacity is small), it is necessary to replace the cassette cylinder when operating the gas engine for a long time, which is troublesome. Therefore, in order to eliminate such inconvenience, in addition to the cassette cylinder, the amount of fuel stored is larger than that of the cassette cylinder (that is, the fuel capacity is large). For example, a large fuel container such as a domestic propane gas cylinder Can be used. However, the gas fuel stored in the large fuel container is usually a gas fuel having properties different from those of the gas fuel stored in the cassette cylinder such as heat quantity, pressure and boiling point. For this reason, when switching and using a plurality of types of gas fuels, it becomes a problem how to stably supply gas fuels having different properties to the gas engine by a simple operation. For example, propane in household propane gas cylinders is relatively easy to handle as a gas fuel, but butane, which is a low-pressure liquefied gas used in cassette cylinders, has a relatively high boiling point, so the engine is running. In addition, there is a problem that the temperature of the gas container is excessively lowered by the heat of vaporization of liquefied butane vaporized in the cassette cylinder, resulting in insufficient vaporization and smooth fuel supply. Further, when switching between different gas fuels, the operating state of the gas engine tends to become unstable due to the difference in the properties of the gas fuel.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1〜3記載の発明は、異なるガス燃料切換時の不安定な運転状態の発生を簡単な操作で回避することができるうえ、ガス燃料の性状の相違に応じた加熱装置の作動・非作動の切換が簡単な、ガスエンジン装置を提供することを目的とする。そして、請求項3記載の発明は、さらに、燃料切換時の不安定な運転状態での運転継続を抑止可能とすると共に、ガスエンジンの運転・停止操作を簡単化することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and the invention according to
請求項1記載の発明は、第1ガス燃料が液化状態で貯蔵された第1燃料源である第1燃料容器と前記第1燃料容器を加熱する加熱装置とを備える燃料供給装置と、前記燃料供給装置から供給されるガス燃料を使用するガスエンジンとを備えるガスエンジン装置において、前記第1燃料容器は前記ガスエンジン装置に着脱可能に支持され、前記燃料供給装置は、前記ガスエンジンに供給されるガス燃料を、前記第1ガス燃料および前記ガスエンジン装置の外部に設けられる第2燃料源に貯蔵された第2ガス燃料の間で切り換える燃料切換手段を備え、前記燃料切換手段は、前記第1ガス燃料を前記ガスエンジンに供給する第1位置と、前記第2ガス燃料を前記ガスエンジンに供給する第2位置と、前記ガスエンジンへのガス燃料の供給を停止する停止位置とに操作可能であり、前記第1位置および前記第2位置間の切換は常に前記停止位置を経て行われ、前記加熱装置は、前記燃料切換手段が前記第1位置を占めるときのみ作動可能であるガスエンジン装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel supply device comprising: a first fuel container that is a first fuel source in which a first gas fuel is stored in a liquefied state; and a heating device that heats the first fuel container; A gas engine device comprising a gas engine that uses gas fuel supplied from a supply device, wherein the first fuel container is detachably supported by the gas engine device, and the fuel supply device is supplied to the gas engine. Fuel switching means for switching between the first gas fuel and a second gas fuel stored in a second fuel source provided outside the gas engine device, the fuel switching means comprising: A first position for supplying one gas fuel to the gas engine; a second position for supplying the second gas fuel to the gas engine; and stopping the supply of the gas fuel to the gas engine. The stop position is operable, the switching between the first position and the second position is always performed through the stop position, and the heating device operates only when the fuel switching means occupies the first position. It is a gas engine device that is possible.
これによれば、第1ガス燃料と第2ガス燃料とが燃料切換手段により択一的に切り換えられてガスエンジンに供給されるので、第1,第2ガス燃料の一方の燃料ガスが使用できないときには、他方の燃料ガスを容易にガスエンジンに供給することができる。また、第1ガス燃料と第2ガス燃料との切換時には、必ずガスエンジンへのガス燃料の供給が停止されるので、異なる種類の燃料毎に、切換後のガス燃料により確実にガスエンジンを運転できる。さらに、液化状態の第1ガス燃料が気化するときの気化熱により低温となる第1燃料容器に貯蔵された第1ガス燃料を安定した供給をするために加熱装置で加熱される第1燃料容器は、燃料切換手段の操作位置に応じて、第1ガス燃料がガスエンジンに供給されているときのみ加熱装置により加熱可能な状態にされるので、第2ガス燃料がガスエンジンに供給されているときや、ガス燃料がガスエンジンに供給されていないときなど、第1燃料容器の加熱が不要なときには、加熱装置の作動が確実に停止される。 According to this, since the first gas fuel and the second gas fuel are selectively switched by the fuel switching means and supplied to the gas engine, one of the first and second gas fuels cannot be used. Sometimes, the other fuel gas can be easily supplied to the gas engine. In addition, since the supply of gas fuel to the gas engine is always stopped when switching between the first gas fuel and the second gas fuel, the gas engine is reliably operated with the gas fuel after switching for each different type of fuel. it can. Furthermore, the first fuel container heated by the heating device in order to stably supply the first gas fuel stored in the first fuel container having a low temperature due to the heat of vaporization when the first gas fuel in the liquefied state is vaporized Is in a state that can be heated by the heating device only when the first gas fuel is supplied to the gas engine according to the operating position of the fuel switching means, so that the second gas fuel is supplied to the gas engine. When heating of the first fuel container is unnecessary, such as when the gas fuel is not supplied to the gas engine, the operation of the heating device is reliably stopped.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のガスエンジン装置において、前記加熱装置は、前記第1燃料容器の温度が所定の下限温度以下のときに前記第1燃料容器を加熱するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the gas engine device according to the first aspect, the heating device heats the first fuel container when a temperature of the first fuel container is equal to or lower than a predetermined lower limit temperature. .
これによれば、例えば第1ガス燃料の沸点が比較的高い場合など、ガスエンジンに供給されているときの第1燃料容器内での第1ガス燃料の気化による第1燃料容器の温度低下や外気温の低下による第1燃料容器の低温状態では、加熱装置により第1燃料容器が加熱されるので、第1燃料容器の温度が過度に低下することによる第1ガス燃料の供給不足などが防止される。 According to this, for example, when the boiling point of the first gas fuel is relatively high, the temperature drop of the first fuel container due to the vaporization of the first gas fuel in the first fuel container when being supplied to the gas engine, In the low temperature state of the first fuel container due to a decrease in the outside air temperature, the first fuel container is heated by the heating device, so that it is possible to prevent insufficient supply of the first gas fuel due to an excessive decrease in the temperature of the first fuel container. Is done.
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載のガスエンジン装置において、前記燃料切換手段が前記停止位置を占めるとき、前記ガスエンジンの点火装置の作動が停止されるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the gas engine device according to the first or second aspect, when the fuel switching means occupies the stop position, the operation of the ignition device of the gas engine is stopped.
これによれば、ガス燃料が異なる種類のガス燃料に切り換えられるときには、必ずガスエンジンを停止させることが可能であるので、ガス燃料の切換時に、ガスエンジンが不安定な回転状態で運転されることが回避される。また、燃料切換手段が、ガスエンジンの運転および停止を制御するエンジン運転スイッチを兼ねることになる。 According to this, when the gas fuel is switched to a different type of gas fuel, the gas engine can be stopped without fail, so that the gas engine is operated in an unstable rotational state when the gas fuel is switched. Is avoided. Further, the fuel switching means also serves as an engine operation switch that controls operation and stop of the gas engine.
請求項1記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、燃料切換手段のみの操作により、異なる種類の燃料毎に、切換後のガス燃料により確実にガスエンジンを運転できるので、低コストで燃料切換時の不安定な運転状態の発生を回避することができる。また、加熱装置は、燃料切換手段の操作位置に応じて作動および非作動にされるので、加熱装置の作動・非作動の切換操作が簡単になる。
According to invention of
請求項2記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、第1燃料容器の温度が過度に低下することがないので、緊急時などにおいても、第1ガス燃料を安定してガスエンジンに供給することができる。 According to invention of Claim 2, in addition to the effect of the invention of the cited claim, there exists the following effect. That is, since the temperature of the first fuel container does not decrease excessively, the first gas fuel can be stably supplied to the gas engine even in an emergency.
請求項3記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、燃料切換手段の操作により燃料切換時には必ずガスエンジンが停止するので、簡単な構造で燃料切換時の不安定な運転状態での運転継続を抑止することができると共に、燃料切換手段がエンジン運転スイッチを兼ねるので、ガスエンジンの運転・停止操作が簡単化される。
According to invention of
以下、本発明の実施形態を図1〜図8を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明が適用されたガスエンジン装置としての携帯型のエンジン作業機であるエンジン発電機1は、該エンジン発電機1の外部に設けられる外部燃料系統Fbと適宜接続可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
Referring to FIG. 1, an
図2,図3を併せて参照すると、エンジン発電機1は、ほぼ直方体の箱状のケースCと、ケースCに設けられてエンジン発電機1を持ち運ぶ際に把持される持ち運び用の1対の把持部16,17と、燃焼エンジンであるガスエンジンからなるエンジン30と、エンジン30にガス燃料を供給する燃料供給装置Faと、エンジン30により駆動される作業機としての発電機40と、発電機40が発生した電力を制御する電力制御ユニット41と、エンジン30および燃料供給装置Faを制御する制御装置としての電子制御ユニット89(以下、ECU89という。)と、を備える。エンジン30、燃料供給装置Fa、発電機40、電力制御ユニット41およびECU89は、ケースCに囲まれて、該ケースCにより形成される内部空間9に収容される。これにより、ケースCは、エンジン30の運転騒音が外部に漏れるのを抑制する防音型のケースCを構成する。
Referring to FIGS. 2 and 3 together, the
図2〜図5を参照すると、ケースCは、上下方向で対向する下カバー3および上カバー4と、前後方向で対向する1対の側部カバーとしての前カバー5および後カバー6と、左右方向または横方向で対向する1対の側部カバーとしての左カバー7および右カバー8とを備え、これらカバー3〜8はいずれも合成樹脂製である。
2 to 5, the case C includes a
ケースCを下方、上方、前方、後方、左方および右方から見たときのケースCの下面、上面、前面、後面、左面および右面は、前述のカバー3〜8により構成されるケースCにおけるケース下部C3、ケース上部C4、ケース前部C5、ケース後部C6、ケース左部C7およびケース右部C8のそれぞれの外面である。それゆえ、下カバー3、上カバー4、前カバー5、後カバー6、左カバー7および右カバー8が、主に、ケース下部C3、ケース上部C4、ケース前部C5、ケース後部C6、ケース左部C7およびケース右部C8をそれぞれ構成する。
The bottom surface, top surface, front surface, rear surface, left surface, and right surface of the case C when the case C is viewed from below, above, front, back, left, and right are the same as those in the case C configured by the above-described covers 3-8. The outer surfaces of the case lower part C3, the case upper part C4, the case front part C5, the case rear part C6, the case left part C7, and the case right part C8. Therefore, the
前カバー5および後カバー6は、内側に配置されて下カバー3に結合される1対の金属製の補強部材としての補強パネル10,11にそれぞれ結合される。そして、左カバー7は各補強パネル10,11に結合され、開閉可能な右カバー8は、下端部8bにおいて下カバー3に枢支され、上端部8aにおいて係止手段(図示されず)により上カバー4に係止可能である。また、各補強パネル10,11には、補強パネル10,11よりも内側に位置する前カバー5または後カバー6に一部(例えば、凹部23,24)が貫通する孔(図3参照)が形成されている。
ここで、内側および外側は、それぞれ、内部空間9寄りおよびケースCの外部寄りを意味する。
The
Here, the inner side and the outer side mean the
図3,図5を参照すると、操作パネル部5eを構成する前カバー5には、燃料切換コック12、電気的な外部負荷に電流を供給する出力用のコンセント13、エンジン発電機1の外部に配置される外部ボンベ71(図1参照)が接続される外部燃料用コネクタ14および表示ランプ15a,15b,15cなどが設けられる。
Referring to FIGS. 3 and 5, the
図2〜図5を参照すると、前カバー5の上部に含まれる上端部5aには、第1把持部16と共同して、エンジン30の運転中に外気を冷却風としてケースCの内部空間9に導入する1つの導入口18が設けられる。一方、エンジン発電機1および電力制御ユニット41を挟んで前カバー5と前後方向で対向する後カバー6には、電力制御ユニット41、発電機40およびエンジン30を冷却した後の冷却風を外部に排出する排出口20と、エンジン30の排気ガスを外部に排出する排気口21とが形成される。
Referring to FIGS. 2 to 5, the
エンジン発電機1を持ち上げて運ぶ際に、運搬者の手により把持される部分である第1,第2把持部16,17は、それぞれ、ケース前部C5およびケース後部C6の上部C5a,C6aに含まれる上端部に設けられる。
When the
いずれも合成樹脂製の同一の部材である第1,第2把持部16,17は、それぞれ、上カバー4にシール部材22(図3参照)を介して突き合わされると共にケース上部C4の前後方向での両端部を構成する上部16a,17aと、上部16a,17aから前カバー5および後カバー6に対向するように下方に延びる垂下部16b,17bとを有する。垂下部16b,17bは、エンジン発電機1が持ち上げられる際に、外側部分16b1,17b1から最下端16b2,17b2を経て内側部分16b3,17b3まで手で握られるように下方に延びる。
The first and second
ケース前部C5の横方向での両端部C5c,C5dに達するように設けられる第1把持部16は、横方向での両端部において前カバー5に溶着等により結合されて一体化される。そして、ケース後部C6の横方向での両端部C6c,C6dに達するように設けられる第2把持部17は、横方向での両端部において後カバー6に溶着等により結合されて一体化される。
The first gripping
第1把持部16は、前カバー5の上端部5aに形成された凹部23と共同して導入口18を形成する。第1把持部16よりも内部空間9寄りに位置すると共に内部空間9に入り込んだ凹部23は、操作パネル部5eから上方に向かうにつれて前後方向で内部空間9に向かって傾斜する傾斜部23aと、傾斜部23aからほぼ上下方向に平行に上方に延びる奥部23bとを有する。
この実施形態では、補強パネル10の一部が、導入口18に配置されて、冷却風が円滑に流れて内部空間9に導入されるように、冷却風の案内部10aを構成している。
導入口18は、エンジン発電機1を持ち運ぶ際に、手で第1把持部16を把持するために使用される第1把持用空間28を構成する。
The
In this embodiment, a part of the reinforcing
The introduction port 18 constitutes a first gripping space 28 used for gripping the first
一方、第2把持部17は、後カバー6の上端部6aに形成された凹部24と共同して、エンジン発電機1を持ち運ぶ際に、第1把持用空間28と共に、手で第2把持部17を把持するために使用される第2把持用空間29を形成する。第2把持部17よりも内部空間9寄りに位置すると共に内部空間9に入り込んだ凹部24は、排出口20から上方に向かうにつれて前後方向で内部空間9に向かって傾斜する傾斜部24aと、傾斜部24aからほぼ上下方向に平行に上方に延びる奥部24bとを有する。
補強パネル11の一部が、上カバー4と接触する位置まで延びて、前後方向で第2把持用空間29の、前後方向での内部空間9寄りの部分をほぼ閉塞する閉塞部11bを構成している。それゆえ、実質的に、外気は第2把持用空間29を通じて冷却風として内部空間9に導入されない。
On the other hand, the second gripping
A part of the reinforcing
そして、第1把持部16および第2把持部17は、ケースCにおいて前後方向に直交する平面を対称面として有するように配置され、凹部23および凹部24、そして第1把持用空間28および第2把持用空間29は、該対称面に対してほぼ面対称となるように配置される。
The first gripping
図1,図3を参照すると、エンジン30は、単気筒で、OHC型の4ストロークの空冷エンジンであり、ピストン35が往復動可能に嵌合するシリンダ31と、シリンダ31の下端部に結合されるクランクケース32と、シリンダ31に一体成形されてピストン35との間に燃焼室を形成するシリンダヘッド33と、シリンダヘッド33の上端部に結合されるヘッドカバー34とから構成されるエンジン本体30aを備え、エンジン本体30aは、下カバー3に固定される。シリンダ31およびクランクケース32は、前後方向に平行な回転中心線を有するように配置されるクランク軸36を回転可能に支持し、該クランク軸36は、ピストン35により回転駆動される。
Referring to FIGS. 1 and 3, the
併せて図2,図4を参照すると、エンジン30に備えられる吸気装置37は、導入口18から内部空間9に導入された冷却風の一部を取り入れる取入口37a1が設けられたエアクリーナ37aからの空気と燃料供給装置Faまたは外部燃料系統Fbから供給されたガス燃料との混合気を形成する混合気形成装置としてのキャブレタ37bと、シリンダヘッド33に接続されて燃焼室に吸気を導く吸気管37cとを備える。キャブレタ37bに設けられるスロットル弁37b1は、ECU89により制御されるステップモータ37dにより駆動されて、クランク軸36が予め設定された回転速度で回転するようにエンジン30の出力を制御する。
エンジン30に備えられる排気装置38は、シリンダヘッド33に接続されて燃焼室からの排気ガスが流入する排気管38aと、排気管38aに接続されるマフラ38bとを備える。
2 and 4, the
The
そして、シリンダヘッド33に設けられる動弁装置により開閉される吸気弁39aを経て燃焼室に流入した混合気は、ホルダ44(図3参照)に保持される点火栓42により点火されて燃焼し、発生する燃焼圧によりピストン35が駆動されてクランク軸36が回転駆動される。燃焼ガスは、排気ガスとして動弁装置により開閉される排気弁39bを経た後、排気管38aを通ってマフラ38bに流入し、マフラ38bで排気音が低減された後、後カバー6に形成された排気口21に臨むテールパイプ38cを経て外気中に放出される。
Then, the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber through the
図1,図3を参照すると、エンジン30により回転駆動される発電機40は、磁石を有すると共にエンジン30の出力軸としてのクランク軸36の軸端部に固定されたロータ40aと、コイルを有すると共にロータ40aの径方向内方に配置されてクランクケース32に固定されるステータとを備える。点火栓42を備える点火装置は、発電機40で発生した電力がコンデンサに充電された後に1次側に供給される点火コイル44(図6参照)を備え、クランク軸36の特定の回転位置で発生する点火信号に応じて点火コイル44に発生する高電圧が点火栓42に印加される。
Referring to FIGS. 1 and 3, a
また、クランク軸36により回転駆動される冷却ファン45は、ロータ40aに結合されてロータ40aと一体に回転し、エンジン30の運転中に導入口18を経て外気を冷却風としてケースC内に吸引する。さらに、エンジン30は、始動手段としてのリコイルスタータ46の作動により始動される。リコイルスタータ46は、冷却ファン45に連結されていて、そのロープ46aに接続されたノブでロープ46aを引く操作により、クランク軸36を回転駆動する。
The cooling
図2〜図4を参照すると、エンジン本体30aおよび排気管38aは、運転騒音の防音効果および冷却風による冷却効果を向上させるために、エンジン本体30aおよび排気管38aとの間に冷却風の導風路を形成するシュラウド47により覆われる。合成樹脂製のシュラウド47は、エンジン本体30aに固定されると共に、シュラウド47に一体成形されたブラケット47aにおいて上カバー4に固定される。また、冷却ファン45は、シュラウド47の前端部に結合される合成樹脂製のファンカバー48により覆われ、リコイルスタータ46は、ファンカバー48の前端部に結合されるスタータカバー49により覆われる。冷却ファン45は、スタータカバー49に形成された流入口50およびスタータカバー49とファンカバー48との間に形成される流入口51から、内部空間9の空気を吸引して、冷却風をシュラウド47内に送る。
2 to 4, the engine main body 30a and the
冷却ファン45およびリコイルスタータ46の前方に配置されて発電機40が発生した電力を制御する電力制御ユニット41は、その電圧や周波数を制御するインバータ41a(図6参照)と、インバータ41aを含む電気部品が発生する熱を放熱するためのヒートシンクとしての放熱フィン41bとを備える。
A
そして、ケースCの内部空間9では、全体として導入口18から排出口20に向かう冷却風の流れ方向でもある後方に向かって、電力制御ユニット41、リコイルスタータ46、冷却ファン45、発電機40、エンジン本体30aおよびマフラ38bが、この順番で、クランク軸36の回転中心線上で直列に配置される。
In the
図1を参照すると、エンジン30に燃料としてのガス燃料を供給する燃料系統Fは、ケースCまたはケースCの内部空間9に配置されてエンジン発電機1に備えられる内部燃料系統である燃料供給装置Faと、ケースCの外部に配置される外部燃料系統Fbとから構成される。
Referring to FIG. 1, a fuel system F that supplies gas fuel as fuel to the
図1〜図4を参照すると、燃料供給装置Faは、ケースC内に設けられる燃料容器設置部としての収容部60に配置される単数または複数の第1燃料源(または、本体側燃料源)である第1燃料容器としてのカセットボンベ61と、この実施形態では2つのカセットボンベ61および後述する外部ボンベ71から流出したガス燃料の圧力を減圧すると共にエンジン30の負荷に応じた燃料量がキャブレタ18bに供給されるようにガス燃料の圧力を調整する燃料圧調整器62と、カセットボンベ61および燃料圧調整器62を加熱する加熱装置80と、操作パネル部5eに設けられる燃料切換手段としての燃料切換コック12と、コネクタ14を含むと共にケースCの内部空間9でカセットボンベ61、燃料圧調整器62およびキャブレタ18bなどを相互に接続する燃料配管群と、燃料系統Fからエンジン30へのガス燃料の供給を停止する燃料遮断弁63と、を備える。
Referring to FIGS. 1 to 4, the fuel supply device Fa includes one or more first fuel sources (or main body side fuel sources) arranged in a
カセットボンベ61には、沸点が比較的高いガス燃料、例えばブタンが、液化状態で貯蔵される。そして、カセットボンベ61の燃料供給部が収容部60に設けられるコネクタ64(図2参照)に差し込まれることにより、カセットボンベ61が収容部60に着脱可能に支持される。
A gas fuel having a relatively high boiling point, such as butane, is stored in the
外部燃料系統Fbは、エンジン発電機1の外部に設けられる第2燃料源(または、外部燃料源)としての第2燃料容器である外部ボンベ71と、外部ボンベ71とコネクタ14とを接続する配管A5と、減圧器72とを備える。カセットボンベ61よりも燃料容量が大きい(すなわち、貯蔵される燃料量が多い)外部ボンベ71には、第1ガス燃料よりも沸点が低い第2ガス燃料、例えばプロパンが液化状態で貯蔵される。この外部ボンベ71は、例えば家庭用のプロパンガスボンベである。
The external fuel system Fb is an
収容部60は、両カセットボンベ61を収容する収容室65を形成する室壁66により構成される。室壁66は、熱の良導体、例えばアルミニウムなどの金属からなる第1側壁66aと、右カバー8の一部からなる第2側壁66bと、底壁66cとにより構成され、収容室66の上部は内部空間9に開放している。
The
第1,第2側壁66a,66bには、エンジン30の運転による振動がカセットボンベ61に伝達されてカセットボンベ61が振動するのを防止または抑制するために、弾性材からなる防振部材としてのホルダ67がカセットボンベ61の外周面に接触するように設けられる。
The first and
収容部60には、カセットボンベ61の有無または装着状態を検出する装着センサ68が設けられる。収容室65外に設けられた取付部材69に取り付けられて、第1側壁66aを貫通して収容室65内に位置する装着センサ68は、例えば接触片68aを有するマイクロスイッチから構成され、接触片68aがカセットボンベ61に接触することにより、カセットボンベ61が適正に装着されていることを検出する。
The
カセットボンベ61からの第1ガス燃料が液化状態で供給されると共に外部ボンベ71からの第2ガス燃料がガス状態で供給される燃料圧調整器62は、両カセットボンベ61、収容部60の第1側壁66a、電力制御ユニット41および流入口50,51と前後方向で重なるように、かつ電力制御ユニット41および流入口50,51の真上に配置される。しかも、燃料圧調整器62は、内部空間9での冷却風を介しての熱伝達により、電力制御ユニット41との熱交換が可能となるように、電力制御ユニット41に隣接した状態で近接して配置される。(図4には、便宜上、燃料圧調整器62が二点鎖線で示されている。)そして、燃料圧調整器62は、液化状態で流入した第1ガス燃料を気化させるベーパライザとしての機能を有する。
The
図1を参照すると、燃料供給装置Faにおいて、両カセットボンベ61と、両カセットボンベ61と燃料切換コック12とを接続する配管A1、燃料切換コック12と燃料圧調整器62とを接続する配管A2、燃料圧調整器62、燃料圧調整器62とキャブレタ18bとを接続する配管A3、および配管A3に設けられる燃料遮断弁63により、カセットボンベ61から第1ガス燃料をエンジン30に供給する第1燃料系統が構成され、また、コネクタ14と燃料切換コック12とを接続する配管A4、燃料切換コック12と燃料圧調整器62とを接続する配管A2、燃料圧調整器62、燃料圧調整器62とキャブレタ18bとを接続する配管A3、および燃料遮断弁63により、外部ボンベ71から第2ガス燃料をエンジン30に供給する第2燃料系統が構成される。
それゆえ、ケースC内の配管A1〜A4は、燃料配管群を構成する。また、燃料圧調整器62、配管A3および燃料遮断弁63は、第1,第2燃料系統に共通する共通燃料系統である。
Referring to FIG. 1, in the fuel supply device Fa, both
Therefore, the pipes A1 to A4 in the case C constitute a fuel pipe group. The
燃料遮断手段としての燃料遮断弁63は、例えば駆動電流が供給されていないときに開弁する常開電磁弁により構成されて、第1ガス燃料の圧力に応じてECU89により開閉制御される。より具体的には、カセットボンベ61からの圧力を検出するために、カセットボンベ61から燃料圧調整器62に至るまでの第1ガス燃料の圧力を検出する燃料圧センサ73が、燃料圧調整器62に設けられる。そして、燃料圧センサ73により圧力が上限圧力P1を越える圧力が検出されたとき、ECU89は、燃料遮断弁63を閉弁して、共通燃料系統を遮断する。この上限圧力P1は、カセットボンベ61が過熱状態にあるときなどにカセットボンベ61内の第1燃料ガスの圧力が過大になる状態でのエンジン30の運転を回避して、エンジン発電機1が安全に使用されるための観点から予め設定される。
The
エンジン30に供給されるガス燃料を、第1燃料系統を通じて供給される第1ガス燃料と第2燃料系統を通じて供給される第2ガス燃料との間で切り換える燃料切換コック12は、第1燃料系統とエンジン30とを接続して第1ガス燃料をエンジン30に供給する第1位置(図5において、「カセット」の位置であり、一点鎖線で示される。)と、第2燃料系統とエンジン30とを接続して第2ガス燃料をエンジン30に供給する第2位置(図5において、「外部」の位置であり、二点鎖線で示される。)と、第1燃料系統および第2燃料系統とエンジン30とを遮断してエンジン30へのガス燃料の供給を停止する停止位置(図5において、「OFF」の位置であり、実線で示される。)とに操作可能であり、第1位置および第2位置間の切換は常に停止位置を経て行われる。
The
図6を併せて参照すると、また、燃料切換コック12は、第1ガス燃料および第2ガス燃料間の燃料の切換を行うと共に、エンジン30の運転および停止を制御するエンジン運転スイッチ、および点火装置および加熱装置80の作動および非作動を制御する制御スイッチを兼ねる。そのため、燃料切換コック12は、その操作位置に応じて、点火装置の作動・非作動を制御するキルスイッチ74を開閉し、加熱装置80の作動・非作動を制御するメインスイッチ75を開閉する。
Referring also to FIG. 6, the
加熱装置80は、カセットボンベ61毎に収容部60に設けられる加熱源としての電気ヒータ81a,81bと、燃料圧調整器62に設けられる加熱源としての電気ヒータ82と、各カセットボンベ61の温度および燃料圧調整器62の温度をそれぞれ検出する温度センサ83a,83b,84と、電気ヒータ81a,81b,82の温度をそれぞれ検出する温度センサ85a,85b,86と、温度センサ83a,83b,84および温度センサ85a,85b,86により検出される温度に応じて、ECU89の指令により電気ヒータ81a,81b,82のヒータ回路を開閉するリレー87a,87b,88と、電気ヒータ81a,81bの作動状態を表示する表示ランプ15a,15b(図5も参照)とを備える。
The
電気ヒータ81a,81b,82は、2つのカセットボンベ61および燃料圧調整器62をそれぞれ加熱して、液化状態の第1ガス燃料の気化を促進する。これにより、第1ガス燃料の気化等に起因して、カセットボンベ61および燃料圧調整器62の温度が過度に低下して、第1ガス燃料の圧力が過度に低下することが防止され、第1ガス燃料がエンジン30に安定して供給される。
The
図7を併せて参照すると、燃料切換コック12が第1位置または第2位置を占めるときは、エンジン30への第1ガス燃料または第2ガス燃料の供給が可能な状態にあり、しかもキルスイッチ74が開かれることから点火装置が作動可能な状態にあって、エンジン30が運転可能な状態である。(すなわち、燃料切換コック12がエンジン運転スイッチとしてON状態になる。)また、燃料切換コック12が停止位置を占めるときは、エンジン30への第1ガス燃料または第2ガス燃料の供給が停止され、しかもキルスイッチ74が閉じられることから点火装置が非作動になって、エンジン30が停止される。(すなわち、燃料切換コック12がエンジン運転スイッチとしてOFF状態になる。)
一方、加熱装置80は、燃料切換コック12が第1位置を占めるときのみ、メインスイッチ75が閉じられて、作動可能となり、カセットボンベ61および燃料圧調整器62を加熱する各電気ヒータ81a,81b,82による、カセットボンベ61および燃料圧調整器62の温度に基づく加熱制御が行われる。また、燃料切換コック12が、第2位置および停止位置を占めるときは、第1ガス燃料がエンジン30に供給されないので、メインスイッチ75が開かれて、加熱装置80が非作動状態になり、カセットボンベ61および燃料圧調整器62の加熱が停止される。
Referring also to FIG. 7, when the
On the other hand, in the
図1,図6を参照しつつ図8に基づいて、マイクロコンピュータを備えるECU89による、エンジン発電機1における加熱装置80の制御および燃料遮断弁63の制御について説明する。この制御ルーチンは、リコイルスタータ46の操作によってエンジン30が始動して発電機40が発電を開始した後に、電力制御ユニット41により制御された稼働電圧がECU89に供給されているときであって、燃料切換コック12が第1位置にあるときにのみに行われる。
The control of the
ステップS1で、燃料圧センサ73で検出された第1ガス燃料の圧力が、上限圧力P1以下か否かが判断され、上限圧力P1を越えるときは、ステップS2に進んで燃料遮断弁63を閉弁して、安全のために燃料の供給を停止し、制御ルーチンを終了する。このとき、燃料供給停止に伴ってエンジン30が停止する。ステップS1で、第1ガス燃料の圧力が上限圧力P1以下であると判断されると、ステップS3に進んで燃料遮断弁63を開弁(開弁状態が維持される。)して、第1ガス燃料のエンジン30への供給が継続される。
In step S1, it is determined whether or not the pressure of the first gas fuel detected by the
ステップS3に続くステップS4では、温度センサ83a,83bによりカセットボンベ61の温度が、第1ガス燃料のエンジン30への安定供給が可能な最低温度である下限温度T1(例えば10°C)以上であるか否かが判断され、下限温度T1以上であるときには、電気ヒータ81a,81bによる加熱は不要であるので、ステップS5に進んで、電気ヒータ81a,81bのヒータ回路のリレー87a,87bを開いて、ステップS9に進む。ここで、ヒータ回路がOFFになることにより、電気ヒータ81a,81bの作動が停止し、加熱装置80が非作動になる。
In step S4 following step S3, the temperature of the
また、ステップS4でカセットボンベ61の温度が下限温度T1未満であると判断されると、ステップS6に進んで、温度センサ85a,85bで検出された電気ヒータ81a,81bの温度が上限温度T2(例えば70°C)以上であるか否かが判断され、上限温度T2以上であるときは、ステップS5に進んで電気ヒータ81a,81bの作動を停止する。上限温度T2は、カセットボンベ61の温度が急速に上昇して、過熱状態になるのを回避するために、予め設定される。
If it is determined in step S4 that the temperature of the
ステップS6で電気ヒータ81a,81bの温度が上限温度T2未満であると判断されると、ステップS7に進んで、装着センサ68(図1参照)からの検知信号に基づいて、カセットボンベ61が適正に装着されているか否かが判断される。ステップS6で適正に装着されていると判断されると、ステップS8に進んで、ヒータ回路のリレー87a,87bが閉じた後、ステップS9に進む。これにより、電気ヒータ81a,81bのヒータ回路がONになって、電気ヒータ81a,81bが作動し、加熱装置80が作動して、カセットボンベ61が電気ヒータ81a,81bにより加熱される。また、ステップS7でカセットボンベ61が適正に装着されていないと判断されると、ステップS5に進んで、安全のために電気ヒータ81a,81bを非作動にする。
If it is determined in step S6 that the temperature of the
ステップS9では、燃料圧調整器62の温度が、下限温度T1以上か否かが判断され、下限温度T1以上であるときは、加熱は不要であるので、電気ヒータ82が不作動になって、ステップS10に進む。また、ステップS9で下限温度T1未満であると判断されると、ステップS11に進んで、電気ヒータ82の温度が上限温度T2以上であるか否かが判断され、上限温度T2以上であれば、過熱を回避するため、ステップS10に進んで電気ヒータ82を非作動にする。また、ステップS11で上限温度T2未満であると判断されると、ステップS12に進んで電気ヒータ82を作動させて、燃料圧調整器62が加熱され、その後、ステップS13に進む。
In step S9, it is determined whether or not the temperature of the
ステップS13では、燃料圧センサ73により検出された第1ガス燃料の圧力が上限圧力P1以下か否かが判断されて、上限圧力P1以下であると判断されると、ステップS14に進む。ステップS14では、燃料切換コック12が停止位置にあるか否かが判断され、燃料切換コック12が停止位置にあれば制御ルーチンは終了する。このとき、燃料切換コック12がOFFであることにより、エンジン30への燃料供給は遮断され、またキルスイッチ74の作動によりエンジン30は速やかに停止する。そして、ステップS13で第1ガス燃料の圧力が上限圧力P1を越えたと判断されると、ステップS2に進んで燃料遮断弁63が閉弁され、前述のように制御ルーチンを終了し、エンジン30が停止する。ステップS14で、燃料切換コック12が停止位置にないと判断されると、エンジン30の運転が継続されるように、ステップS3に進む。そして、以後ステップS3〜ステップS12の処理が繰り返される。
このように、燃料遮断弁63は、燃料圧センサ73により検出される第1ガス燃料の圧力に応じて、エンジン30を停止するエンジン停止手段を構成する。
In step S13, it is determined whether or not the pressure of the first gas fuel detected by the
Thus, the
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
燃料切換コック12が停止位置から第1位置に操作されて、第1ガス燃料がエンジン30に供給可能な状態で、リコイルスタータ46が操作されて、エンジン30が始動し、その後自力運転を開始する。そして、エンジン30より駆動される発電機40が発生した電力が電力制御ユニット41により制御されて、コンセント13に接続される電気機器に供給される。同時にエンジン30により駆動される冷却ファン45は流入口50,51を通じて内部空間9の空気を吸引する。この冷却ファン45の吸引作用により、導入口18を通じて外気が冷却風として内部空間9に導入される。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
When the
導入口18からの冷却風は、内部空間9の最上部から内部空間9に流入し、その一部は、熱伝達により第1側壁66aおよび燃料圧調整器62と熱交換した後、下方に流れて電力制御ユニット41の放熱フィン41bを冷却し、さらに第1側壁66aおよび燃料圧調整器62と熱交換した後、流入口50,51を通じて冷却ファン45に吸引される。その後、冷却風は、冷却ファン45によりシュラウド47内に送られ、シュラウド47でエンジン本体30aおよび排気管38aを冷却した後、マフラ38bを冷却して、排出口20から外部に放出される。
Cooling air from the inlet 18 flows into the
エンジン30の運転により、カセットボンベ61の第1ガス燃料の残量が僅少になるなどして、外部ボンベ71の第2ガス燃料に切り換える必要が生じたときには、燃料切換コック12が一旦停止位置に操作されて、エンジン30が停止される。このとき、キルスイッチ74の作動によりエンジン30を速やかに停止することができる。次に、燃料切換コック12が第2位置に操作される。これにより、第2ガス燃料がエンジン30に供給可能な状態になり、リコイルスタータ46の操作によりエンジン30が始動する。
When it becomes necessary to switch to the second gas fuel in the
燃料供給装置Faは、エンジン30に供給されるガス燃料を、エンジン発電機1に着脱可能に支持されたカセットボンベ61に液化状態で貯蔵された第1ガス燃料およびエンジン発電機1の外部に設けられる外部ボンベ71に貯蔵された第2ガス燃料の間で切り換える燃料切換コック12を備え、燃料切換コック12は、第1ガス燃料をエンジン30に供給する第1位置と、第2ガス燃料をエンジン30に供給する第2位置と、エンジン30へのガス燃料の供給を停止する停止位置とに操作可能であり、第1位置および第2位置間の切換は常に停止位置を経て行われ、加熱装置80は、燃料切換コック12が第1位置を占めるときのみ作動可能である。これにより、第1ガス燃料と第2ガス燃料とが燃料切換コック12により択一的に切り換えられてエンジン30に供給されるので、第1,第2ガス燃料の一方の燃料ガスが使用できないときには、他方の燃料ガスを容易にエンジン30に供給することができる。また、第1ガス燃料と第2ガス燃料との切換時には、必ずエンジン30へのガス燃料の供給が停止されるので、異なる種類の燃料毎に、切換後のガス燃料により確実にエンジン30を運転できる。さらに、液化状態の第1ガス燃料が気化するときの気化熱により低温となるカセットボンベ61に貯蔵された第1ガス燃料を安定した供給をするために加熱装置80の電気ヒータ81a,81bで加熱されるカセットボンベ61は、燃料切換コック12の操作位置に応じて加熱装置80のメインスイッチ75が開閉されることから、第1ガス燃料がエンジン30に供給されているときのみ加熱装置80により加熱可能な状態にされるので、第2ガス燃料がエンジン30に供給されているときや、ガス燃料がエンジン30に供給されていないときなど、カセットボンベ61の加熱が不要なときには、加熱装置80の作動が確実に停止される。この結果、燃料切換コック12のみの操作により、異なる種類の燃料毎に、切換後のガス燃料により確実にエンジン30を運転できるので、低コストで燃料切換時の不安定な運転状態の発生を回避することができる。また、加熱装置80は、燃料切換コック12の操作位置に応じて作動および非作動にされるので、加熱装置80の作動・非作動の切換操作が簡単になる。
The fuel supply device Fa provides the gas fuel supplied to the
カセットボンベ61はエンジン発電機1に着脱可能に支持され、外部ボンベ71は、エンジン発電機1の外部に配置されてカセットボンベ61よりも燃料容量が大きいことにより、緊急時には、エンジン発電機1に支持されて一体化されているカセットボンベ61の第1ガス燃料により、直ちにエンジン30を運転することができ、またエンジン30の運転が長時間に及ぶときには、カセットボンベ61よりも燃料容量が大きい外部ボンベ71の第2ガス燃料により、エンジン30を運転することができる。この結果、緊急時の運転には第1ガス燃料により、また長時間の運転には第2ガス燃料によりエンジン30を運転するというような使い分けも可能になる。
The
加熱装置80は、ブタンなどの沸点が高い第1ガス燃料を貯蔵するカセットボンベ61の温度が所定の下限温度T1以下のときにカセットボンベ61を加熱することで気化を促進するものであり、運転継続に伴う第1ガス燃料の気化によるカセットボンベ61の温度低下や外気温の低下によるカセットボンベ61の低温状態では、カセットボンベ61が加熱装置80の電気ヒータ81a,81bにより加熱されるので、カセットボンベ61の温度が過度に低下することによる第1ガス燃料の供給不足などが防止される。この結果、カセットボンベ61の温度が過度に低下することがないので、第1ガス燃料を安定してエンジン30に供給することができる。
The
燃料切換コック12が停止位置を占めるとき、エンジン30の点火栓42の作動が停止されることにより、第1,第2ガス燃料の間でガス燃料が異なる種類のガス燃料に切り換えられるときには、必ずエンジン30を停止させることが可能であることから、ガス燃料の切換時に、エンジン30が不安定な回転状態で運転されることが回避されるので、簡単な構造で燃料切換時の不安定な運転状態での運転継続を抑止することができる。また、燃料切換コック12が、エンジン30の運転および停止を制御するエンジン運転スイッチを兼ねるので、エンジン30の運転・停止操作が簡単化される。
When the
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
第2ガス燃料は、プロパン以外のガス燃料、例えば都市ガスであってもよく、また第2燃料源は、第2ガス燃料が供給される管であってもよい。作業機は、ポンプなど、発電機以外のものであってもよい。
Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
The second gas fuel may be a gas fuel other than propane, for example, city gas, and the second fuel source may be a pipe to which the second gas fuel is supplied. The work machine may be other than a generator, such as a pump.
1…エンジン発電機、3…下カバー、4…上カバー、5…前カバー、6…後カバー、7…左カバー、8…右カバー、9…内部空間、12…燃料切換コック、16,17…把持部、18…導入口、20…排出口、23,24…凹部、28,29…把持用空間、30…エンジン、40…発電機、41…電力制御ユニット、42…点火栓、44…点火コイル、45…冷却ファン、46…リコイルスタータ、47…シュラウド、48…ファンカバー、49…スタータカバー、50,51…流入口、60…収容部、61…カセットボンベ、62…燃料圧調整器、63…燃料遮断弁、65…収容室、66…室壁、68…装着センサ、71…外部ボンベ、73…燃料圧センサ、74…キルスイッチ、75…メインスイッチ、80…加熱装置、89…ECU、
C…ケース、Fa…燃料供給装置。
DESCRIPTION OF
C: Case, Fa: Fuel supply device.
Claims (3)
前記第1燃料容器は前記ガスエンジン装置に着脱可能に支持され、前記燃料供給装置は、前記ガスエンジンに供給されるガス燃料を、前記第1ガス燃料および前記ガスエンジン装置の外部に設けられる第2燃料源に貯蔵された第2ガス燃料の間で切り換える燃料切換手段を備え、前記燃料切換手段は、前記第1ガス燃料を前記ガスエンジンに供給する第1位置と、前記第2ガス燃料を前記ガスエンジンに供給する第2位置と、前記ガスエンジンへのガス燃料の供給を停止する停止位置とに操作可能であり、前記第1位置および前記第2位置間の切換は常に前記停止位置を経て行われ、前記加熱装置は、前記燃料切換手段が前記第1位置を占めるときのみ作動可能であることを特徴とするガスエンジン装置。 A fuel supply device comprising: a first fuel container that is a first fuel source in which the first gas fuel is stored in a liquefied state; and a heating device that heats the first fuel container; and a gas fuel supplied from the fuel supply device In a gas engine device comprising a gas engine using
The first fuel container is detachably supported by the gas engine device, and the fuel supply device is configured to provide gas fuel supplied to the gas engine outside the first gas fuel and the gas engine device. Fuel switching means for switching between the second gas fuels stored in the two fuel sources, the fuel switching means including a first position for supplying the first gas fuel to the gas engine, and the second gas fuel. The second position for supplying to the gas engine and the stop position for stopping the supply of gas fuel to the gas engine are operable, and switching between the first position and the second position is always performed at the stop position. The gas engine device is characterized in that the heating device is operable only when the fuel switching means occupies the first position.
The gas engine device according to claim 1 or 2, wherein when the fuel switching means occupies the stop position, the operation of the ignition device of the gas engine is stopped.
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