JP2006348916A - ガスエンジン用燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスエンジン用燃料供給装置のベーパーライザでは，液化燃料の効率的な気化促進を図る他，不揮発成分の除去をも可能にする。
【解決手段】燃料ボンベ１６から送出された液化燃料をガス化するベーパーライザ１５と，このベーパーライザ１５から送出されたガス化燃料の調圧を行うレギュレータ１０と，このレギュレータ１０から送出されたガス化燃料を空気と混合してガスエンジンＥに供給するミキサ３とを備える，ガスエンジン用燃料供給装置において，ベーパーライザ１５には，無数の連続気孔を持ったフィルタ材からなる気化促進部材２４を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は，液化燃料供給源から送出された液化燃料をガス化するベーパーライザと，このベーパーライザから送出されたガス化燃料の調圧を行うレギュレータと，このレギュレータから送出されたガス化燃料を空気と混合してガスエンジンに供給するミキサとを備える，ガスエンジン用燃料供給装置の改良に関する。

かゝるガスエンジン用燃料供給装置は，特許文献１に開示されるように，既に知られている。
実公昭６０−１６７６０号公報

かゝるガスエンジン用燃料供給装置で扱う液化燃料，例えばプロパンガスやブタンガス等には有臭剤が混入されており，その有臭剤には微量の不揮発成分が含まれていることがあるため，従来のガスエンジン用燃料供給装置では，有臭剤に含まれる不揮発成分等を除去する専用の燃料フィルタを，ベーパーライザの他に燃料通路に介装する必要があり，したがって部品点数が多く，構造が比較的複雑であった。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ベーパーライザでは，液化燃料の効率的な気化促進を図ることは勿論，不揮発成分の除去をも可能にした，構造簡単な前記ガスエンジン用燃料供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，液化燃料供給源から送出された液化燃料をガス化するベーパーライザと，このベーパーライザから送出されたガス化燃料の調圧を行うレギュレータと，このレギュレータから送出されたガス化燃料を空気と混合してガスエンジンに供給するミキサとを備える，ガスエンジン用燃料供給装置において，前記ベーパーライザが，フィルタ材からなる気化促進部材を備えることを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ベーパーライザが，前記気化促進部材を加熱する加熱手段を備えることを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記加熱手段を，気化促進部材に隣接すると共に，前記液化燃料供給源及び前記気化促進部材間を接続する燃料通路の一部となる通孔を有する熱伝導部材と，その通孔の部分で熱伝導部材を囲繞するように配置される環状の電気ヒータと，この電気ヒータを覆いながらそれを保持するように前記熱伝導部材に接合される保温カバーとで構成したことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１〜第３の特徴の何れかに加えて，前記レギュレータのケーシングの端面に，該レギュレータの調圧弁及び前記液化燃料供給源間の燃料通路に介入する凹部を形成し，この凹部に前記気化促進部材を着脱可能に収納したことを第４の特徴とする。

尚，前記液化燃料供給源は，後述する本発明の実施例中の燃料ボンベ１６に対応する。

本発明の第１の特徴によれば，液化燃料供給源から送出された液化燃料は，燃料フィルタ材からなる，気化促進部材の無数の連続気孔を通過することにより，気化促進部材と極めて広い面積で接触することになり，ガス化が効果的に促進される。しかもガス化燃料が気化促進部材の無数の気孔を通過する過程でその燃料の混在する不揮発成分を気孔壁に絡み付かせることにより除去することができる。こうして気化促進部材が燃料フィルタを兼用することになるから，部品点数を削減して構造の簡素化を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば，加熱手段により気化促進部材に加熱することにより，気化促進部材の，液化燃料に対する気化促進機能を一層高めることができ，特にガスエンジンの低温始動及び運転時に有効である。その際，気化促進部材が液化燃料に対する極めて広い接触面積を有することから，液化燃料への熱伝性が良く，したがって加熱手段が気化促進部材に与える熱量は少なくて足り，経済的である。

さらに本発明の第３の特徴によれば，電気ヒータにより熱伝導部材を介して気化促進部材を効率良く加熱すると共に，保温カバーにより電気ヒータを保温することで，電気ヒータを効率良く加熱することができる。

通孔の部分で熱伝導部材を囲繞する環状の電気ヒータの熱は，上記通孔の内壁にも伝達することになり，気化促進部材の手前において通孔を通る液化燃料を加熱して，気化促進部材での液化燃料の気化を一層促進することができる。

さらに前記保温カバーは，熱伝導部材に取り付けられて電気ヒータを支持する支持部材を兼ねるので，電気ヒータの支持構造を簡素化することができる。

さらにまた本発明の第４の特徴によれば，気化促進部材をケーシングの凹部から適時取り出して，洗浄とか新規部品との交換等のメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明の実施の形態を，図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。

図１は本発明の第１実施例に係る燃料供給装置を備えるガスエンジンの燃料供給系統図，図２は本発明の第２実施例を示す，燃料供給装置のベーパーライザ部の縦断面図，図３は本発明の第３実施例を示す，図２との対応図，図４は本発明の第４実施例を示す，図２との対応図である。

先ず，図１に示す本発明の本発明の第１実施例より説明する。ガスエンジンＥは，例えば発電機の駆動用に供される。このガスエンジンＥには，その吸気ポート１に連通する吸気通路２を有するミキサ３が装着され，このミキサ３には，吸気通路２を通る吸入空気を濾過するエアクリーナ４が接続される。

ミキサ３は，吸気通路２を開閉するスロットル弁５と，このスロットル弁５の上流側で吸気通路２に開口する燃料ノズル６とが設けられており，その燃料ノズル６に連なる気化燃料導管８の上流端がレギュレータ１０の燃料出口に設けられる第１ジョイント１１に接続される。レギュレータ１０の燃料入口側にはベーパーライザ１５が設けられ，このベーパーライザ１５の燃料入口に設けられる第２ジョイント１２に，液化燃料（例えば液化ブタンガス）を充填した燃料ボンベ１６から延出する液化燃料導管１７の下流端が接続される。ベーパーライザ１５は，燃料ボンベ１６から送出された燃料をガス化させるものであり，レギュレータ１０は，ベーパーライザ１５から第１通路１８を通して送られた高圧のガス化燃料を所定圧力まで減圧する１次調圧弁２０と，この１次調圧弁２０が第２通路１９を通して送出したガス化燃料を大気圧に減圧する２次調圧弁２１とをケーシング２２に収容して構成され，２次調圧弁２１で大気圧に調圧されたガス化燃料は，第１ジョイント１１及び気化燃料導管８を通してミキサ３の燃料ノズル６に送出されるようになっており，前記第１及び第２通路１８，１９は，そのケーシング２２の壁中に穿設される。

ケーシング２２の一端面には，前記第１通路１８の上流端が開口する，液化燃料導管１７よりも大径の凹部２３が形成され，この凹部２３に無数の連続気孔を持ったフィルタ材（例えばメッシュ材，ハニカム材，焼結材等）で構成される気化促進部材２４が着脱可能に収納される。そしてこの気化促進部材２４の外面に隣接する熱伝導部材２５がシール部材２６を介してケーシング２２の端面にボルト２７により着脱可能に接合される。熱伝導部材２５は，ケーシング２２の端面に直接接合されて気化促進部材２４に密接するフランジ部２５ａと，このフランジ部２５ａの外面から突出するボス部２５ｂとからなっており，これらフランジ部２５ａ及びボス部２５ｂには，それらの中心部を貫通して内端を凹部２３に開口する通孔２８が設けられ，この通孔２８の外端には前記第２ジョイント１２が螺着される。またフランジ部２５ａの外端面には，ボス部２５ｂを囲繞する環状の電気ヒータ３１が密接配置されると共に，この電気ヒータ３１を覆いつゝこれを保持する保温カバー３２がビス３３により接合される。この保温カバー３２は断熱材で構成される。

熱伝導部材２５と気化促進部材２４との対向面間には，熱伝導部材２５の通孔２８が開口する空隙３４が，また凹部２３の内端面と気化促進部材２４との間には，１次調圧弁２０に至る第１通路１８が開口する空隙３５が設けられ，燃料が気化促進部材２４を万遍なく通過するようになっている。

而して，上記電気ヒータ３１，熱伝導部材２５及び保温カバー３２によって，ガスエンジンＥの作動中に気化促進部材２４を効率良く加熱する加熱手段３０が構成される。また上記気化促進部材２４，空隙３４，３５及び加熱手段３０によって前記ベーパーライザ１５が構成される。

次に，この実施例の作用について説明する。

ガスエンジンＥの作動中，燃料ボンベ１６から送出された高圧の液化燃料は，液化燃料導管１７を経てベーパーライザ１５に達し，それを通過する間にガス化し，そのガス化した燃料は，レギュレータ１０の１次調圧弁２０により所定圧力まで減圧され，更に２次調圧弁２１により大気圧に調整された後，気化燃料導管８を経てミキサ３の燃料ノズル６に供給される。ミキサ３の吸気通路２では，燃料ノズル６からの噴霧燃料と，エアクリーナ４で濾過された空気との混合気が生成され，それがスロットル弁５により流量を制御されながら，ガスエンジンＥに供給される。

ところで，ベーパーライザ１５には，レギュレータ１０のケーシング２２の端面に形成されて液化燃料導管１７及び１次調圧弁２０の間を連通する凹部２３に収納される，無数の連続気孔を持つ気化促進部材２４が設けられているので，液化燃料導管１７を通過した液化燃料は，この気化促進部材２４の無数の連続気孔を通過することになり，したがって液化燃料は，気化促進部材２４と極めて広い面積で接触することでガス化が効果的に促進される。しかもガス化燃料が気化促進部材２４を通過する過程でその燃料に混在する不揮発成分は，気化促進部材２４の無数の微細な気孔壁に絡み付みつくことで捕捉され，１次調圧弁２０への移行が阻止される。こうして気化促進部材２４は，燃料フィルタを兼用するので，部品点数の削減を果たし，装置の構造の簡素化を図ることができる。

特に，前記凹部２３は，液化燃料導管１７より大径に形成されるので，それに大容量の気化促進部材２４を収納することができて，液化燃料の気化促進とフィルタ機能をより効果的に高めることができる。

またベーパーライザ１５では，気化促進部材２４に熱伝導部材２５を挟んで電気ヒータ３１を隣接させたので，ガスエンジンＥの運転中，電気ヒータ３１に通電して熱伝導部材２５を効率よく加熱し，その熱伝導部材２５により気化促進部材２４を一様に加熱して，気化促進部材２４の気化促進機能を一層高めることができ，特にガスエンジンＥの低温始動及び運転時に有効である。その際，気化促進部材２４が液化燃料に対する極めて広い接触面積を有することから，液化燃料への熱伝導性が良く，気化促進部材２４に与える熱量は少なくて足り，したがって電気ヒータ３１の消費電力を少なく抑えることができる。

しかも電気ヒータ３１は，これを熱伝導部材２５に支持する保温カバー３２で被覆したので，電気ヒータ３１の熱効率を高めると共に，電気ヒータ３１の支持構造を簡素化することができる。

さらに電気ヒータ３１は，液化燃料が通る通孔２８を囲繞するように環状に形成されるので，電気ヒータ３１の熱は通孔２８の内壁にも伝達することになり，気化促進部材２４の手前において通孔２８を通る液化燃料を加熱して，気化促進部材２４における液化燃料の気化を一層促進することができる。

また熱伝導部材２５をケーシング２２から取り外せば，凹部２３から気化促進部材２４を簡単に取り出すことができるので，適時これを取り出して洗浄とか，新規の気化促進部材２４との交換等のメンテナンスを容易に行うことができる。

またレギュレータ１０のケーシング２２が，気化促進部材２４を収納する凹部２３を持つことで，気化促進部材２４の専用の収納ケースを廃止することができ，構造の簡素化を図ることができる。

次に，図２に示す本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例は，ベーパーライザ１５の構成においてのみ前実施例と相違する。即ちレギュレータ１０のケーシング２２の一端面には，電気ヒータ３１を収容したヒータハウジング４０が，気化促進部材２４を収納した凹部２３を閉じるようにシール部材２６を介して着脱可能に接合される。このヒータハウジング４０は，その一側壁に気化促進部材２４に接する熱伝導板４０ａを備え，他の側壁は断熱材で構成される。このヒータハウジング４０の一端に設けられた，電気ヒータ３１のための入口４１はねじ栓４２により閉鎖される。

一方，レギュレータ１０のケーシング２２には，気化促進部材２４に指向して凹部２３に開口する通孔２８と，この通孔２８に連なる第２ジョイント１２とが設けられ，この第２ジョイント１２に前実施例と同様に液化燃料導管１７が接続される。凹部２３の内周面と気化促進部材２４との間には，上記通孔２８が開口する環状の空隙３４が設けられる。

その他の構成は前実施例と同様であるので，図２中，前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施例においても，前実施例と同様に，燃料ボンベ１６から液化燃料導管１７を通して送出された液化燃料は，気化促進部材２４で効果的にガス化された後，１次調圧弁２０へと移行し，その燃料中の不揮発成分は気化促進部材２４のフィルタ機能により除去される。また気化促進部材２４は，電気ヒータ３１により熱伝導板４０ａを介して加熱されることで，その気化促進機能を高めることができる。またヒータハウジング４０をレギュレータ１０のケーシング２２から取り外して凹部２３を開放することにより，気化促進部材２４を凹部２３から適時取り出して，その洗浄や新規部品との交換等のメンテナンスを行うことができる。

次に，図３に示す本発明の第３実施例について説明する。

この第３実施例も，ベーパーライザ１５の構成においてのみ前記第１実施例と相違する。即ち，ベーパーライザ１５の気化促進部材２４は円筒状に形成されてレギュレータ１０のケーシング２２の凹部２３に嵌装され，この気化促進部材２４の内周側に，電気ヒータ３１を収容してケーシング２２に着脱可能に取り付けられるヒータハウジング５０が嵌装される。このヒータハウジング５０は，電気ヒータ３１を収容して気化促進部材２４に接する，熱伝導性で有底円筒状のハウジング本体５０ａと，中心部に入口５１を有してケーシング２２にシール部材２６を介して着脱可能に取り付けられる断熱性のフランジ部５０ｂとからなっている。入口５１はねじ栓５２で閉鎖される。

一方，ケーシング２２の凹部２３の内端面とハウジング本体５０ａとの間には，気化促進部材２４に囲繞される空隙３５が設けられ，この空隙３５に１次調圧弁２０に至る第１通路１８が開口する。

その他の構成は，前記第１実施例と同様であるので，図３中，第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

而して，この第３実施例によれば，前記第２実施例と同様の作用効果を達成することができる。

最後に，図４に示す本発明の第４実施例について説明する。

この第４実施例も，ベーパーライザ１５の構成においてのみ前記第１実施例と相違する。即ち，ベーパーライザ１５の気化促進部材２４は，レギュレータ１０のケーシング２２に着脱可能に取り付けられるヒータハウジング６０に収納される。即ち，ヒータハウジング６０は，ケーシング２２側の一端を開放した熱伝導性の内筒６０ａと，この内筒６０ａの一端に連結すると共に，それを囲繞する断熱性の外筒６０ｂとで構成され，内筒６０ａ内には気化促進部材２４が収納され，また内筒６０ａ及び外筒６０ｂ間に円筒状の電気ヒータ３１が収容されると共に，この電気ヒータ３１を抑えるカバー６１が外筒６０ｂの端面に固着される。外筒６０ｂの，内筒６０ａとの連結部は，シール部材２６を介してケーシング２２の端面に着脱可能に取り付けられ，その端面には，１次調圧弁２０に至る第１通路１８が気化促進部材２４の一端面に指向するように開口する。また内筒６０ａには，気化促進部材２４の他端面に向かって開口する通孔２８と，この通孔２８に連なると共に，前記液化燃料導管１７が接続される第２ジョイント１２とが設けられる。

その他の構成は，前記第１実施例と同様であるので，図４中，第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

而して，この第４実施例によれば，気化促進部材２４及び電気ヒータ３１を小組立体として構成することができるので，組立性が良好となる。

本発明は，上記実施例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の設計変更が可能である。例えば，レギュレータ１０においては，取り扱う液化燃料の種類によって単一の調圧弁により大気圧まで減圧することも可能である。

本発明の第１実施例に係る燃料供給装置を備えるガスエンジンの燃料供給系統図。 本発明の第２実施例を示す，燃料供給装置のベーパーライザ部の縦断面図。 本発明の第３実施例を示す，図２との対応図。 本発明の第４実施例を示す，図２との対応図。

符号の説明

Ｅ・・・・・ガスエンジン
３・・・・・ミキサ
１０・・・・レギュレータ
１５・・・・ベーパーライザ
１６・・・・液化燃料供給源（燃料ボンベ）
２０，２１・・調圧弁（１次，２次調圧弁）
２２・・・・ケーシング
２３・・・・凹部
２４・・・・気化促進部材
２５・・・・熱伝導部材
２８・・・・通孔
３０・・・・加熱手段
３１・・・・電気ヒータ
３２・・・・保温カバー

Claims (4)

1. 液化燃料供給源（１６）から送出された液化燃料をガス化するベーパーライザ（１５）と，このベーパーライザ（１５）から送出されたガス化燃料の調圧を行うレギュレータ（１０）と，このレギュレータ（１０）から送出されたガス化燃料を空気と混合してガスエンジン（Ｅ）に供給するミキサ（３）とを備える，ガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記ベーパーライザ（１５）が，フィルタ材からなる気化促進部材（２４）を備えることを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。
2. 請求項１記載のガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記ベーパーライザ（１５）が，前記気化促進部材（２４）を加熱する加熱手段（３０）を備えることを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。
3. 請求項２記載のガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記加熱手段（３０）を，気化促進部材（２４）に隣接すると共に，前記液化燃料供給源（１６）及び前記気化促進部材（２４）間を接続する燃料通路の一部となる通孔（２８）を有する熱伝導部材（２５）と，その通孔（２８）の部分で熱伝導部材（２５）を囲繞するように配置される環状の電気ヒータ（３１）と，この電気ヒータ（３１）を覆いながらそれを保持するように前記熱伝導部材（２５）に接合される保温カバー（３２）とで構成したことを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記レギュレータ（１０）のケーシング（２２）の端面に，該レギュレータ（１０）の調圧弁（２０，２１）及び前記液化燃料供給源（１６）間の燃料通路に介入する凹部（２３）を形成し，この凹部（２３）に前記気化促進部材（２４）を着脱可能に収納したことを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。
   

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