JP2636385B2 - 液化ガス内燃機関用燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は液化ガス内燃機関用燃料供給装置に係り、
特に燃料供給管内における液相ガス燃料の気化による気
相ガス燃料の体積膨張に起因して液化ガス内燃機関への
気相ガス燃料の供給が不安定になる問題を解消し得る液
化ガス内燃機関用燃料供給装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関たるエンジンは、燃料として主にガソリンや
軽油等を供給されるが、有害排気物質による汚損や資源
の枯渇等の諸問題に鑑み、近時、代替燃料として液化し
た水素ガスや天然ガスなどのガス燃料を供給される液化
ガス内燃機関が注目されている。この液化ガス内燃機関
は、液相ガス燃料を気相ガス燃料に減圧気化して供給さ
れる。即ち、第２図に示す如く、液化ガス内燃機関用燃
料供給装置２は、燃料タンク４の液相部に貯留された液
相ガス燃料を液相ガス燃料管６により燃料供給管８に取
り出し、この燃料供給管８により液化ガス内燃機関（図
示せず）に供給する。この燃料タンク４から液化ガス内
燃機関に至る燃料供給管８の途中には、液相ガス燃料を
気相ガス燃料に減圧気化するベーパライザ10を設けてい
る。また、ベーパライザ10の下流側の燃料供給管８に
は、気相ガス燃料を所定圧に減圧して調量する減圧弁12
を設けている。なお、符号14は、燃料タンク４の気相部
と燃料供給管８とを連通する気相ガス燃料管である。

このような液化ガス内燃機関用燃料供給装置として
は、燃料タンクの気相部に始端連通し燃料供給管に終端
連通する気相ガス燃料管に気相ガス燃料の流通を許容す
る逆止め弁を設けるとともに燃料タンクの液相部に始端
連通し燃料供給管に終端連通する液相ガス燃料管に燃料
ポンプを設けたもの（実開昭57−75152号公報）や、燃
料タンクとベーパライザとの間に燃料溜めを配設し、こ
の燃料溜めの上部と燃料タンクの液相部とを液相ガス燃
料管により連通するとともに燃料溜めの上部と燃料タン
クの気相部とを気相ガス燃料管により連通し、燃料溜め
の下部とベーパライザとを燃料供給管により連通したも
の（実開昭57−174745号公報）等が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の燃料供給装置においては、燃料の供
給に周期的なベーパロックのような現象を生じ、液化ガ
ス内燃機関の運転状態にもたつきや息つき等のハンチン
グ（乱調）を生じる不都合があり、このため排気ガスの
各成分が周期的に著しく変動する問題があった。

これは、燃料タンクから減圧弁に至る管径の小なる燃
料供給管内において液相ガス燃料が周囲の熱を吸収して
気相ガス燃料に気化し、液相及び気相の二相流れになる
からである。特に、燃料タンクからベーパライザに至る
燃料供給管内においてこのような現象が生ずると、前記
の如く液化ガス内燃機関の運転状態に大きなハンチング
を生じる不都合がある。

即ち、液相ガス燃料が気化すると、体積が大きく膨張
する。例えば、液化天然ガスにあっては、体積が約600
倍に膨張する。このため、前記の如く燃料タンクから減
圧弁に至る管径の小なる燃料供給管内において体積が大
きく膨張し管内の圧力が高まることにより、液相ガス燃
料が燃料タンクに逆流する問題があった。また、管径の
小なる燃料供給管内で気化した気相ガス燃料の容積は非
常に小さいことから、液化ガス内燃機関に供給されても
短時間に消費されてしまうため、液化ガス内燃機関の消
費に気相ガス燃料の供給が応答できず、遅れを生じる問
題があった。

このように、燃料供給管内における液相ガス燃料の気
化による気相ガス燃料の体積膨張に起因して、液相ガス
燃料が燃料タンクに逆流し、また、液化ガス内燃機関へ
の気相ガス燃料の供給に遅れを生じることにより、液化
ガス内燃機関への気相ガス燃料の供給が不安定になる問
題があり、この結果、前記の如く液化ガス内燃機関の運
転状態にハンチングを生じる不都合があった。

〔発明の目的〕

そこで、この発明の目的は、燃料供給管内における液
相ガス燃料の気化による気相ガス燃料の体積膨張に起因
して液化ガス内燃機関への気相ガス燃料の供給が不安定
になる問題を解消し得て、これにより気相ガス燃料を安
定して供給し得て液化ガス内燃機関の運転状態にハンチ
ングを生じる不都合を解消し得る液化ガス内燃機関用燃
料供給装置を実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、燃料タンク
から液化ガス内燃機関に至る燃料供給管の途中に液相ガ
ス燃料を気相ガス燃料に減圧気化するベーパライザを有
する液化ガス燃料内燃機関用燃料供給装置において、前
記ベーパライザの上流側燃料供給管に前記液相ガス燃料
の前記燃料タンクへの逆流を阻止する逆止め弁を設ける
とともに前記ベーパライザの下流側燃料供給管に前記気
相ガス燃料の堆積膨張を吸収するバッファタンクを設
け、このバッファタンクと前記燃料タンクの気相部とを
連通する気相ガス燃料管を設け、この気相ガス燃料管の
途中に燃料タンクへの流通を許容する逆止め弁を設け、
この逆止め弁を迂回して気相ガス燃料管を連通するバイ
パス燃料管を設け、このバイパス燃料管に絞り部を設け
たことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、ベーパライザの上流側燃料
供給管に設けた逆止め弁によって燃料供給管内におる液
相ガス燃料の気化による気相ガス燃料の体積膨張に起因
する液相ガス燃料の燃料タンクへの逆流を阻止すること
ができ、また、ベーパライザの下流即燃料供給管に設け
たバッファタンクによって前記気相ガス燃料の体積膨張
を吸収することができ、さらに、バッファタンクと燃料
タンクの気相部とを連通する気相ガス燃料管及びこの気
相ガス燃料管途中の逆止め弁によって気相ガスを燃料タ
ンクの気相部に戻すことができる。これにより、燃料供
給管における液相ガス燃料の気化による気相ガス燃料の
体積膨張に起因する液相ガス燃料の燃料タンクへの逆流
を阻止することができ、また、液化ガス内燃機関への気
相ガス燃料の供給に遅れ防止することができ、さらに、
バッファタンクにおいて気相ガス燃料の体積膨張を吸収
し得ない場合に燃料タンクの気相部に戻すことができ、
液化ガス内燃機関への気相ガス燃料の供給が不安定にな
る問題を解消することができる。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、この発明の実施例を示すものである。図に
おいて、２は液化ガス内燃機関用燃料供給装置である。
液化ガス内燃機関用燃料供給装置２は、燃料タンク４の
液相部に始端連通する液相ガス燃料管６を燃料供給管８
に終端連通して設けている。燃料タンク４に貯留された
液相ガス燃料は、液相ガス燃料管６により燃料供給管８
に取り出され、この燃料供給管８により液化ガス内燃機
関（図示せず）に供給される。この燃料タンク４から液
化ガス内燃機関に至る燃料供給管８の途中には、液相ガ
ス燃料を気相ガス燃料に減圧気化するベーパライザ10を
設けている。また、ベーパライザ10の下流側の燃料供給
管８には、気相ガス燃料を所定圧に減圧して調量する減
圧弁12を設けている。

このような液化ガス内燃機関用燃料供給装置２におい
て、前記ベーパライザ10の上流側の燃料供給管８には、
ベーパライザ10に近接させて液相ガス燃料の燃料タンク
４への逆流を阻止する逆流阻止手段として逆止め弁16を
設ける。また、前記ベーパライザ10の下流側の燃料供給
管８には、気相ガス燃料の体積膨張を吸収する体積膨張
吸収手段としてバッファタンク18を設けている。さら
に、この液化ガス内燃機関用燃料供給装置２は、燃料タ
ンク４の気相部とバッファタンク18とを連通する気相ガ
ス燃料管22を設け、この気相ガス燃料管22の途中に燃料
タンク４への流通を許容する逆止め弁24を設け、この逆
止め弁24を迂回して気相ガス燃料管22を連通するバイパ
ス燃料管26を設け、このバイパス燃料管26に絞り部28を
設けている。

次にこの実施例の作用を説明する。

前記燃料タンク４に貯留された液化天然ガス等の液相
ガス燃料は、液相ガス燃料管６により燃料供給管８に取
り出され、ベーパライザ10に供給される。このベーパラ
イザ10において、液相ガス燃料は気相ガス燃料に減圧気
化される。この気相ガス燃料は、減圧弁12において所定
圧に減圧されて調量された後に、液化ガス内燃機関に供
給される。

このとき、燃料タンク４から減圧弁12に至る管径の小
なる燃料供給管８内において液相ガス燃料が周囲の熱を
吸収して気相ガス燃料に気化すると、特に、燃料タンク
４からベーパライザ10に至る燃料供給管８内においてこ
のような現象が生ずると、管径の小なる燃料供給管８内
において体積が大きく膨張し管内の圧力が高まることに
より、液相ガス燃料が燃料タンク４に逆流する問題があ
った。しかし、ベーパライザ10の上流側の燃料供給管８
に逆止め弁16を設けたことにより、燃料供給管８内にお
ける液相ガス燃料の気化による気相ガス燃料の体積膨張
に起因する液相ガス燃料の燃料タンク４への逆流を阻止
することができる。

また、管径の小なる燃料供給管８内で気化した気相ガ
ス燃料の容積は非常に小さいことから、液化ガス内燃機
関に供給されても短時間に消費されてしまうため、液化
ガス内燃機関の消費に気相ガス燃料の供給が応答でき
ず、遅れを生じる問題があった。しかし、ベーパライザ
10の下流側の燃料供給管８にバッファタンク18を設けた
ことによって、気相ガス燃料の体積膨縮を吸収すること
ができる。このため、気相ガス燃料の圧力変動を平滑化
させ、気相ガス燃料の供給の遅れを防止することができ
る。

このように、燃料供給管８内における液相ガス燃料の
気化による気相ガス燃料の体積膨張に起因する液相ガス
燃料の燃料タンク４への逆流を阻止することができ、ま
た、気相ガス燃料の体積膨縮を吸収して液化ガス内燃機
関への気相ガス燃料の供給の遅れ防止することができる
ことにより、液化ガス内燃機関への気相ガス燃料の供給
が不安定になる問題を解消することができる。

このため、液化ガス内燃機関に気相ガス燃料を安定し
て供給することができ、内燃機関の運転状態にハンチン
グを生じる不都合を解消することができる。

さらに、バッファタンク18において気相ガス燃料の体
積膨張を吸収し得ない場合には、バッファタンク18と燃
料タンク４の気相部とを連通する気相ガス燃料管22及び
この気相ガス燃料管22途中の逆止め弁24によって燃料タ
ンク４の気相部に戻すことができる。これにより、液化
ガス内燃機関への気相ガス燃料の供給をより安定させる
ことができる。

なお、この場合に、体積膨張吸収手段としてのバッフ
ァタンク18を設けることなく、気相ガス燃料管22、逆止
め弁24、バイパス燃料管26及び絞り部28により体積膨張
吸収手段を構成し、気相ガス燃料管22によって燃料タン
ク４の気相部に戻すことにより、気相ガス燃料の体積膨
縮を吸収することも可能である。また、逆止め弁24と絞
り部28とによって、微小流量（アイドル燃料流量の1/3
〜1/2の流量）を供給することにより、燃料の節約を果
すことができる。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、ベーパライザの上流
側燃料供給管に設けた逆止め弁によって燃料供給管内に
おる液相ガス燃料の気化による気相ガス燃料の体積膨張
に起因する液相ガス燃料の燃料タンクへの逆流を阻止す
ることができ、また、ベーパライザの下流側燃料供給管
に設けたバッファタンクによって前記気相ガス燃料の体
積膨張を吸収することができ、さらに、バッファタンク
と燃料タンクの気相部とを連通する気相ガス燃料管及び
この気相ガス燃料管途中の逆止め弁によってバッファタ
ンクの気相ガス燃料を燃料タンクの気相部に戻すことが
できる。

これにより、燃料供給管における液相ガス燃料の気化
による気相ガス燃料の体積膨張に起因する液相ガス燃料
の燃料タンクへの逆流を阻止することができ、また、液
化ガス内燃機関への気相ガス燃料の供給遅れを防止する
ことができ、液化ガス内燃機関への気相ガス燃料の供給
遅れを防止することができ、さらに、バッファタンクに
おいて気相ガス燃料の体積膨張を吸収し得ない場合に燃
料タンクの気相部に戻すことができるので、液化ガス内
燃機関への気相ガス燃料の供給が不安定になる問題を解
消することができる。

このため、液化ガス内燃機関に気相ガス燃料を安定し
て供給し得て、内燃機関の運転状態にハンチングを生じ
る不都合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す燃料供給装置の概略構
成図である。 第２図は、従来の燃料供給装置の概略構成図である。 図において、２は液化ガス内燃機関用燃料供給装置、４
は燃料タンク、６は液相ガス燃料管、８は燃料供給管、
10はベーパライザ、12は減圧弁、16は逆止め弁、18はバ
ッファタンク、22は気相ガス燃料管、24は逆止め弁、26
はバイパス燃料管、28は絞り部である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクから液化ガス内燃機関に至る燃
   料供給管の途中に液相ガス燃料を気相ガス燃料に減圧気
   化するベーパライザを有する液化ガス燃料内燃機関用燃
   料供給装置において、前記ベーパライザの上流側燃料供
   給管に前記液相ガス燃料の前記燃料タンクへの逆流を阻
   止する逆止め弁を設けるとともに前記ベーパライザの下
   流側燃料供給管に前記気相ガス燃料の体積膨張を吸収す
   るバッファタンクを設け、このバッファタンクと前記燃
   料タンクの気相部とを連通する気相ガス燃料管を設け、
   この気相ガス燃料管の途中に燃料タンクへの流通を許容
   する逆止め弁を設け、この逆止め弁を迂回して気相ガス
   燃料管を連通するバイパス燃料管を設け、このバイパス
   燃料管に絞り部を設けたことを特徴とする液化ガス内燃
   機関用燃料供給装置。