JP2594378Y2 - 気体燃料エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ＬＰＧ、ＣＮＧ（圧縮
天然ガス）、水素等を燃料とする気体燃料エンジンの燃
料供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＰＧ、圧縮天然ガス、水素等を燃料と
する気体燃料エンジンの燃料供給装置の基本構造は、図
２に示すように、図示していない燃料容器とレギュレー
タ１とを高圧燃料通路２によって接続し、レギュレータ
１とガスミキサ３とを低圧燃料通路４によって接続し、
更に、ガスミキサ３のベンチュリ部５の下流には絞り弁
６を設けている。

【０００３】高圧燃料通路２を通ってレギュレータ１に
流入した燃料は、大気圧まで減圧され、ガスミキサ３の
ベンチュリ部５に生じるベンチュリ負圧によって、低圧
燃料通路４から吸気通路７に吸い出される。また、ベン
チュリ部５の下流側に設けた絞り弁６の開度調整によ
り、ベンチュリ部５において混合した空気と燃料の吸入
量を調整している。

【０００４】エンジン停止時には、レギュレータ１の上
流側に設けた高圧遮断弁８を閉弁することにより、高圧
燃料通路２を遮断する。ところが、レギュレータ１の内
部に区画されている複数の減圧室の中でも高圧側に位置
する減圧室、及び高圧遮断弁８とレギュレータ１との間
の高圧燃料通路２に残留している高圧燃料は、各減圧室
間が減圧弁で仕切られているレギュレータ１の構造上、
低圧側へ漏れ易く、吸気通路７を逆流して比較的に短時
間の内に纏まって大気中に放散されるので、周囲の人に
ガス漏れ特有の臭気や危険な感じを与えるという問題が
ある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】そこで、上述した高圧
遮断弁８の代わりに、レギュレータ１の下流側の低圧燃
料通路４に低圧遮断弁を設ければ、この燃料ガスの漏れ
を防止できるのであるが、通常、低圧燃料通路４はレギ
ュレータ１とガスミキサ３とを繋ぐホースによって構成
されているため、このような低圧遮断弁を設けると、減
圧時の燃料ガスの体積膨張により、低圧燃料通路４の内
部圧力が異常に上昇してしまい、このホースが外れる危
険性が高いため、低圧燃料通路４には低圧遮断弁を設け
ずに、大気開放とせざるを得ず、臭気の問題を解決する
のが困難な状況にある。

【０００６】また、高圧遮断弁８よりも下流側の高圧燃
料が漏れ出るのに伴って、その圧力は減少し、やがて低
圧燃料通路４内の燃料は、ガスミキサ３のベンチュリ部
５から大気中に拡散し、低圧燃料通路４は殆ど空気で満
たされることになる。これは、エンジンを定格出力で運
転している状態でも、必要とする燃料を十分に供給でき
るようにするために、低圧燃料通路４の流路断面積はあ
る程度大きく形成されており、しかも、この低圧燃料通
路４は吸気通路７の絞り弁６よりも上流側に位置してい
るため、低圧燃料通路４内の燃料は速やかに大気中に拡
散するからである。

【０００７】このような状態で、エンジンの始動を行う
と、低圧燃料通路４が燃料で満たされるまでの間、この
低圧燃料通路４にそれまで溜まっていた空気が、ベンチ
ュリ部５から吸い出されることになるので、その間、燃
料供給の遅れが発生する。特に、エンジン始動時はベン
チュリ負圧が小さいため、低圧燃料通路４に溜まった空
気がエンジン始動性を大幅に悪化させるという問題があ
る。

【０００８】本考案は以上の問題点に鑑みて、エンジン
の始動性を改善することができると共に、エンジンを停
止した際の燃料漏れに起因する臭気を抑制することがで
きる気体燃料エンジンの燃料供給装置を提供することを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本考案に係る気体燃料エンジンの燃料供給装置は、燃
料容器と気体燃料の供給圧力を調整するレギュレータと
の間の高圧燃料通路に、エンジン運転時に開弁する高圧
遮断弁を設けた気体燃料エンジンにおいて、このレギュ
レータと吸気通路に設けたガスミキサとの間の低圧燃料
通路に、エンジン運転時に開弁する低圧遮断弁を設ける
と共に、この低圧遮断弁とレギュレータとの間の低圧燃
料通路と、ガスミキサの下流側に設けた絞り弁と燃焼室
に開口する吸気孔との間の吸気通路とを連通するバイパ
ス通路を設け、このバイパス通路にエンジン停止時に開
弁するバイパス遮断弁を設けたことを特徴とするもので
ある。

【００１０】前記バイパス通路の流路断面積は、高圧遮
断弁及び低圧遮断弁を閉弁した際に、レギュレータと低
圧遮断弁の間の低圧燃料通路の内部圧力が異常に高まら
ないように、燃料ガスをリークさせることができ、尚且
つ、燃料が大気中に拡散する際に、臭気が気にならない
程度に拡散速度を遅延させることができるように、予め
実験的に求めておくと良い。また、その流路断面積がか
なり小さくなる場合には、バイパス通路にオリフィスを
形成して調整すると好ましい。

【００１１】

【作 用】本考案に係る気体燃料エンジンの燃料供給装
置は以上の構成を有しているため、エンジン停止時に
は、高圧遮断弁と低圧遮断弁は閉弁し、バイパス遮断弁
は開弁するので、高圧遮断弁と低圧遮断弁の間に残留す
る燃料ガスは、バイパス通路を経由して、絞り弁と吸気
孔との間の吸気通路から徐々に放出される。

【００１２】この時、吸気通路を逆流して大気中に放散
される燃料ガスの流出速度は非常にゆっくりとしたもの
となるので、大気中に放散される際の燃料ガスの濃度は
極めて低くなる。また、バイパス通路及び吸気通路を経
由して燃料ガスが放散し、バイパス通路内の圧力が大気
圧になった時点でガスの放散が止まるが、この状態で
は、バイパス通路内や、絞り弁下流の吸気通路に燃料ガ
スが滞留するので、空気の進入を抑制することになる。

【００１３】一方、エンジン運転時には、高圧遮断弁と
低圧遮断弁は開弁し、バイパス遮断弁は閉弁するので、
燃料容器から高圧燃料通路を通ってレギュレータに供給
された高圧燃料は、レギュレータで調圧され、低圧燃料
通路を通ってガスミキサから吸気通路に吸入される。但
し、エンジンの運転を開始した直後、即ち、高圧遮断弁
上流側の燃料ガスがレギュレータを通ってガスミキサに
到達するまでの間は、バイパス通路や吸気通路に滞留し
ていた燃料ガスが吸入されることになる。

【００１４】

【実 施 例】次に図面を参照して本考案の一実施例を
説明する。図１の実施例では、図示していない燃料容器
と、レギュレータ１とを接続する高圧燃料通路２に高圧
遮断弁８を設け、レギュレータ１とガスミキサ３とを接
続する低圧燃料通路４に低圧遮断弁９を設けている。

【００１５】また、レギュレータ１と低圧遮断弁９との
間の低圧燃料通路４と、吸気通路７の絞り弁６と気体燃
料エンジン10の燃焼室11に開口する吸気孔12との間にバ
イパス通路13を設けており、更にこのバイパス通路13に
はバイパス遮断弁14とオリフィス15を設けている。エン
ジンが運転中にある時には、高圧燃料通路２を通ってレ
ギュレータ１に流入する高圧燃料は、このレギュレータ
１で大気圧まで減圧され、ガスミキサ３のベンチュリ部
５に発生するベンチュリ負圧によって、低圧燃料通路４
から吸気通路７に吸い出される。また、このガスミキサ
３において形成された混合気は、絞り弁６の開度調整に
よって、吸入量が調整される。

【００１６】エンジンを一旦停止すると、それまで開弁
されていた高圧遮断弁８と低圧遮断弁９が閉弁し、逆に
それまで閉弁していたバイパス遮断弁14が開弁する。エ
ンジンの停止直後は、高圧遮断弁８の下流側に燃料ガス
が残留しているのであるが、その内、低圧遮断弁９の下
流側に残留している燃料ガスは、そのまま低圧燃料通路
４から吸気通路７を通って、大気中に放出される。

【００１７】低圧燃料通路４の流路断面積は、定格出力
で運転した場合にも十分な量の燃料を供給できるように
比較的に大きく形成されているため、燃料ガスの拡散速
度は比較的に速いが、この燃料ガスは大気圧まで減圧さ
れており、圧力が低く、量も少ないので、吸気通路７の
吸気採り入れ口から放散する際には、濃度も十分に低く
なっており、周囲の人に臭気を感じさせる程にはならな
い。

【００１８】また、レギュレータ１と低圧遮断弁９の間
の低圧燃料通路４に残留している燃料ガスは、バイパス
通路17を通って、吸気孔12の近傍（例えば吸気ポートや
吸気マニホールド等）から吸気通路７に流入する。この
時、オリフィス15によって流路断面積が絞り込まれてい
るので、燃料ガスの単位時間当たりの流量は減少し、吸
気通路７を逆流する際にも、エンジン停止と共に閉弁し
た絞り弁６が流路抵抗となるので、大気中には僅かずつ
放散されることになる。

【００１９】更に、高圧遮断弁８とレギュレータ１との
間の高圧燃料通路２と、レギュレータ１の内部に形成さ
れている減圧室の中でも高圧側の減圧室に残留している
燃料ガスは、レギュレータ１の低圧側の減圧室に流入す
るのに伴って大気圧近くまで減圧されて、バイパス通路
13に流入する。そして、上述したレギュレータ１と低圧
遮断弁９の間の低圧燃料通路４に残留していた燃料ガス
と同様に、大気中に僅かずつ放散される。

【００２０】その後、高圧遮断弁８下流側の燃料ガスが
大気圧近くに減圧すると、バイパス通路13の流路断面積
が必要最小限に抑えられており、更に絞り弁６による流
路抵抗もあることから、絞り弁６下流側の吸気通路７内
と、バイパス通路13内の燃料ガスの流動性は大変に低く
なり、大気中への拡散性も大幅に低減する。従って、絞
り弁６上流側の空気は絞り弁６下流側へ進入し難くな
り、絞り弁６下流側の吸気通路７とバイパス通路13内に
は、エンジン停止後も燃料ガスが滞留することになる。

【００２１】一方、エンジンを再始動すると、それまで
閉弁していた高圧遮断弁８と低圧遮断弁９が開弁し、逆
にそれまで開弁していたバイパス遮断弁14が閉弁する。
高圧遮断弁８の上流側からレギュレータ１に供給される
高圧燃料が、レギュレータ１で減圧されて、ガスミキサ
３のベンチュリ部５に吸い出されるまでの間は、絞り弁
６下流側の吸気通路７、特に吸気ポートや吸気マニホー
ルドに滞留している燃料ガスと、バイパス遮断弁14下流
側のバイパス通路13に滞留している燃料ガスがシリンダ
に吸入されるのに続いて、高圧遮断弁８と低圧遮断弁９
の間に滞留している燃料ガスと、バイパス遮断弁14の上
流側のバイパス通路13に滞留している燃料ガスがシリン
ダに吸入されるので、エンジンの始動直後から燃料をシ
リンダに吸入させることができ、更に、レギュレータ１
で調圧された燃料ガスが供給されるようになると、始動
時の燃料増量効果もあるので、エンジンの始動性を格段
に向上させることができる。

【００２２】

【考案の効果】本考案に係る気体燃料エンジンの燃料供
給装置は、燃料容器と気体燃料の供給圧力を調整するレ
ギュレータとの間の高圧燃料通路に、エンジン運転時に
開弁する高圧遮断弁を設けた気体燃料エンジンにおい
て、このレギュレータと吸気通路に設けたガスミキサと
の間の低圧燃料通路に、エンジン運転時に開弁する低圧
遮断弁を設けると共に、この低圧遮断弁とレギュレータ
との間の低圧燃料通路と、ガスミキサの下流側に設けた
絞り弁と燃焼室に開口する吸気孔との間の吸気通路とを
連通するバイパス通路を設け、このバイパス通路にエン
ジン停止時に開弁するバイパス遮断弁を設けたことを特
徴とするので、以下の効果を奏することができる。

【００２３】エンジン停止時には、高圧遮断弁と低圧遮
断弁の間に残留する燃料ガスを、バイパス通路を経由し
て、絞り弁と吸気孔との間の吸気通路から徐々に大気中
に放出させることができる。この時、吸気通路を逆流し
て大気中に放散される燃料ガスの流出速度は非常にゆっ
くりとしたものとなるので、その濃度は極めて低くな
り、周囲の人に臭気を感じさせることがなくなる。

【００２４】また、バイパス通路及び吸気通路を経由し
て燃料ガスが放散され、バイパス通路内の圧力が大気圧
になった状態では、バイパス通路内や、絞り弁下流の吸
気通路に燃料ガスが滞留するので、空気の進入を抑制す
ることができる。一方、エンジンの運転開始に伴って、
高圧遮断弁と低圧遮断弁が開弁し、バイパス遮断弁が閉
弁した直後、即ち、高圧遮断弁上流側の燃料ガスがレギ
ュレータを通ってガスミキサに到達するまでの間は、バ
イパス通路や吸気通路に滞留していた燃料ガスを吸入す
ることができるので、始動性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例における気体燃料エンジンの
燃料供給装置の概略図である。

【図２】従来の気体燃料エンジンの燃料供給装置の概略
図である。

【符号の説明】

１ レギュレータ ２ 高圧燃料通
路 ３ ガスミキサ ４ 低圧燃料通
路 ６ 絞り弁 ７ 吸気通路 ８ 高圧遮断弁 ９ 低圧遮断弁 10 気体燃料エンジン 11 燃焼室 12 吸気孔 13 バイパス通
路 14 バイパス遮断弁

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料容器と気体燃料の供給圧力を調整す
   るレギュレータとの間の高圧燃料通路に、エンジン運転
   時に開弁する高圧遮断弁を設けた気体燃料エンジンにお
   いて、このレギュレータと吸気通路に設けたガスミキサ
   との間の低圧燃料通路に、エンジン運転時に開弁する低
   圧遮断弁を設けると共に、この低圧遮断弁とレギュレー
   タとの間の低圧燃料通路と、ガスミキサの下流側に設け
   た絞り弁と燃焼室に開口する吸気孔との間の吸気通路と
   を連通するバイパス通路を設け、このバイパス通路にエ
   ンジン停止時に開弁するバイパス遮断弁を設けたことを
   特徴とする気体燃料エンジンの燃料供給装置。