JP2729076B2 - エンジンアセンブリ用蒸気分離器 - Google Patents

エンジンアセンブリ用蒸気分離器

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JP2729076B2
JP2729076B2 JP1064913A JP6491389A JP2729076B2 JP 2729076 B2 JP2729076 B2 JP 2729076B2 JP 1064913 A JP1064913 A JP 1064913A JP 6491389 A JP6491389 A JP 6491389A JP 2729076 B2 JP2729076 B2 JP 2729076B2
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    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/20—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by means for preventing vapour lock

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は蒸気分離器に関し、さらに具体的には船舶推
進装置用の燃料供給システムに使用される蒸気分離に関
する。
（従来の技術及び発明が解決しようとする課題） 船外モータ用の燃料供給システムに使用される公知の
蒸気分離は少くとも二つの潜在的な問題を有する。第１
に、船外モータが上方へと傾斜（チルト）される時に、
液体が蒸気ラインを通つて流れ得る。第２に、エンジン
が止つてる時に逃げて行く蒸気がエンジンブロツクとモ
ータカバーを満し得る。
注目すべき米国特許として以下のものがある。
発明者 特許番号 発 行 日 ゴールド他 1,804,557 1931. 5.12 マリガン 1,119,980 1914.12. 8 グランバーグ 2,742,049 1956. 4.17 ベルク 2,745,511 1956. 5.15 ウエンツイル 2,811,219 1957.10.29 ギルバード 2,878,889 1959. 3.24 ブロール 2,917,110 1959.12.15 グラハム 2,998,057 1961. 8.29 ランバート 3,307,331 1967. 3. 7 ハートレイ 3,867,071 1975. 2.18 ジヨンソン 3,961,918 1976. 6. 8 クライン 3,985,626 1976.10.12 ニシダ 4,117,817 1978.10. 3 1986年１月21日に出願され、本出願人に承断された米
国特許出願第820,129号にも注目すべきである。
（課題を解決するための手段） 本発明は内燃エンジンと蒸気分離器とを含んでなるエ
ンブンアセンブリであつて、その蒸気分離器が、燃料源
に連通するようになつている燃料入口と、エンジンに連
通した燃料出口と、蒸気出口と、エンジンに作動的に連
結してエンジンの作動に応答して蒸気出口を開き、エン
ジンの非作動に応答して蒸気出口を閉めるバルブ手段と
を含んで構成されている、エンジンアセンブリを提供す
る。
本発明の主たる特徴は、エンジンが作動している時に
は開いて、エンジンが作動していない時には閉じられる
蒸気出口を備えた蒸気分離器の提供にある。これにより
エンジンが作動していない時の蒸気出口を通つての好ま
しからざる流体の流れの可能性を除去できる。
本発明の他の主たる特徴は、クランクケースの脈動で
作動される、蒸気出口を開閉するバルブの提供にある。
（実 施 例） 本発明を具体化したエンジンセンブリ10が第１図に示
されている。エンジンアセンブリ10は内燃機関12を含ん
でなる。好適実施例においてはエンジン12は２−サイク
ルエンジンであり、船舶推進装置（図示せず）に使用す
るのに適している。エンジン12はシリンダ14と、交互に
高圧と低圧を生ずるクランクケース16と、クランクケー
ス16とシリンダ14との間で連通する移送通路18とを含ん
でいる。エンジン12はさらにシリンダ14内に摺動可能に
収納されたピストン20と、クランクケース内に回動可能
に支持されたクランクシヤフト22と、クランクシヤフト
22をピストン20に連結する連接棒24とを含んでいる。空
気が空気吸気孔26からクランクケース16内へ吸引され、
燃料が燃料噴射器28によつてシリンダ14内へ噴射され
る。
エンジンアセンブリ10はさらに燃料供給システム30を
含んでなる。燃料供給システム30は燃料タンク32と、入
口36と出口38とを有する低圧燃料ポンプ34と、燃料タン
ク32とポンプ34の吸入孔36との間で連通する燃料ライン
40を含む。好ましくは、その燃料ライン40はフイルタ42
と44を備えている。燃料供給システム30はさらに入口48
と出口50とを有する高圧燃料ポンプ46と、ポンプ46の出
口50と燃料噴射器28との間で連通する燃料ライン52とを
備えている。好ましくは、その燃料ライン52はフイルタ
54を備えている。燃料供給システム30はさらに入口58と
出口60とを有する圧力調整器56と、燃料噴射器28と圧力
調整器の入口58との間で連通する燃料帰還ライン62とを
備えている。
燃料供給システム30はさらに燃料ハウジング66（第２
図）を含んでなる蒸気分離器64を備え、その燃料ハウジ
ング66は燃料／蒸気チヤンバ68を画成し、燃料ライン72
を介してポンプの出口38に連通する燃料入口70と、燃料
ライン76を介してポンプの入口48に連通する燃料出口74
と、燃料帰還ライン80を介して圧力調整器の出口60に連
通する燃料帰還入口78と、蒸気出口82とを備えている。
蒸気分離器84はさらに、燃料／蒸気チヤンバ68内の燃料
レベルの変化に応答して燃料入口70を開閉する従来型の
フロートバルブアセンブリ84を備えている。
蒸気分離器64はさらに、エンジン12の作動に応答して
蒸気出口82を開き、エンジン12の非作動に応答して蒸気
出口82を閉じるようにエンジン12に連結されて作動する
バルブ手段85を備えている。種々のバルブ手段が採用可
能であるが、本好適実施例においてはそのバルブ手段は
ハウジングに一体的に連結された燃料蒸気出口ハウジン
グ86と、そのハウジングを第１及び第２の、すなわち、
下側及び上側チヤンバ90,92とに仕切つている可撓性
の、すなわち運動可能なダイアフラム88とを備えてい
る。上側チヤンバ92はハウジング86の孔94を介して大気
に連通し、下側チヤンバ90はバルブシート98を備えた通
路96を介して蒸気出口82に連通している。
バルブ手段85はさらに下側チヤンバ90からクランクケ
ース16への流体流れを許容し、クランクケース16から下
側チヤンバ90への流体流れを阻止する手段を備えてい
る。種々の好適手段が使用できるが、図示の構造におい
てはその手段は下側チヤンバ90とクランクケース16との
間で連通し、チエツクバルブ102（第２図）を有する蒸
気ライン100を含んでなり、そのチエツクバルブ102は下
側チヤンバ90からクランクケース16への流体流れのみを
許容する。
バルブ手段85はさらにダイアフラム88の動きに応答し
て蒸気出口82を開閉する手段を備えている。種々の好適
手段を採用できるが、本好適実施例ではこの手段はダイ
アフラム88の動きに応じて蒸気出口82と下側チヤンバ90
との間の連通を選択的かつ択一的に許容しそして阻止す
る手段を備えている。種々の好適手段が採用できるが、
図示の構造においてはその手段は、バルブシート98に当
接したり、離れたりするように可動であつて、それぞれ
通路96を閉じ、そして開くことのできるバルブ部材104
と、ダイアフラム88とバルブ部材104とを連結しダイア
フラム88とバルブ部材104との一体運動を生じさせるロ
ツド106とを備えている。第２図に示されるように、バ
ルブ部材104はダイアフラム88の上方への、すなわち下
側チヤンバ90の容積を増加させる方向への運動に応じて
バルブシート98に当接するように運動し、ダイアフラム
88の下方への、すなわち下側チヤンバ90の容積を減少さ
せる方向への運動に応じてバルブシート98との係合から
外れるように運動する。したがつて蒸気出口82は下側チ
ヤンバ90の容積を増加させる方向でのダイアフラム88の
運動に応答して閉じられ、下側チヤンバ90の容積を減少
させる方向のダイアフラム88の運動に応答して開かれ
る。
蒸気出口82と下側チヤンバ90との間の連通を許容し、
そして阻止する手段はさらに、バルブ部材104をバルブ
シート98との係合状態へと付勢する、そしてそれにより
ダイアフラム88を上方へと、すなわち下側チヤンバ90の
容積を増加させる方向へ付勢する手段を備えている。種
々の手段が採用可能であるが、本好適実施例ではその手
段はバルブ部材104を上方へと付勢するバネ108を備えて
いる。
蒸気分離器は以下のように作動する。エンジンが作動
している時、クランクケース16からの低圧力は下側チヤ
ンバ90内に比較的低い圧力を設定する。チヤンバ90と92
（上側チヤンバ92は大気圧にある）との間の圧力差はダ
イアフラム88上に下向きの力を生じ、その力はバネ108
に打ち克つてバルブ部材104を着座しないようにして蒸
気出口82と下側チヤンバ90との間の連通を確立する。こ
れにより蒸気は燃料／蒸気チヤンバ68から蒸気出口82、
下側チヤンバ90そして蒸気ライン100を通つてクランク
ケース16へと吸引される。このようにしてバルブ手段85
は交互に高、低となる圧力源からの圧力に応答して蒸気
出口82を開く。好ましくはその圧力源はクランクケース
16であり、蒸気出口82は、クランクケース16内のバルブ
作動圧力の生成に応答して開く。他の実施例においては
その交互に変る圧力源はクランクケース16である必要は
なく、任意な適切な源であればよい。
エンジン12が遮断されている時には、クランクケース
16内の交互に変る圧力状態は定常的な大気圧あるいはよ
り高い圧力に変り、燃料／蒸気チヤンバ68は大気圧ある
いはより高い圧力に変る。これによりダイアフラム上へ
の零あるいは上向きの力を生じる、したがつてバルブ部
材104は上方へと運動してバルブシート98に係合し、蒸
気出口82を閉じる。
本発明の他の実施例が第３図に示されている。さらに
詳しくは、もう１つの蒸気分離器200が第３図に示され
ている。以下に説明されるのを除いて、蒸気分離200は
先の好適実施例の蒸気分離器64と実質的に同じであり、
共通のエレメントには同じ参照数字が付されている。
この実施例においては、上側チヤンバ92は大気に対し
て閉じられ、すなわち孔94が省略され、蒸気分離200
は、クランクケース16から上側チヤンバ92への流体流れ
を許し、上側チヤンバ92からクランクケース16への流体
流れを阻止する手段をさらに備えている。種々の適切な
手段が採用できるが、この実施例ではその手段は、上側
チヤンバ92に連通した一端と、チエツクバルブ102とク
ランクケース16との間で蒸気ライン100に連通した他端
とを有する通路202を備えている。通路202には、クラン
クケース16から上側チヤンバ92への流体流れを許し、反
対向きの流体流れを阻止するチエツクバルブ204を備え
ている。さらにこの実施例では、ダイアフラム88は逃し
オリフイス206を備えており、その理由は以下に説明さ
れる。
蒸気分離200は次のように作動する。エンジンが作動
する時にはクランクケース16からの低圧力によつて下側
チヤンバ90は比較的低い圧力を有し、クランクケース16
からの高圧力によつて上側チヤンバ92は比較的高い圧力
を有する。上下のチヤンバ90,92間の圧力差によつてダ
イアフラムは下向きに動き蒸気出口82を開く。エンジン
が遮断されると、上下のチヤンバ内の圧力は逃しオリフ
イス206を介しての連通によつてゆつくりと均等化す
る。クランクケース16内の圧力に対するチヤンバ90,92
内の正味の正圧はチエツクバルブ102によつて等しくな
る。同様にクランクケース16内の圧力に対するチヤンバ
90,92内の正味の負圧はチエツクバルブ204によつて等し
くなる。最終的にクランクケース16とチヤンバ90,92内
の圧力は等しくなり、その結果のダイアフラム88上への
力は零となり、バネ108がバルブ部材104を上方へ動かし
蒸気出口82を閉じる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を具体化したエンジンアセンブリの図式
概要図、第２図は第１図の蒸気分離器の立断面図、第３
図は他の実施例に係る蒸気分離器の立断面図である。 10……エンジンアセンブリ,12……エンジン， 14……シリンダ,16……クランクケース， 28……燃料噴射器,30……燃料供給システム， 32……燃料タンク,34……低圧燃料ポンプ， 46……高圧燃料ポンプ,56……圧力調整器， 62……帰還ライン,64……蒸気分離器,66……燃料ハウジ
ング,68……燃料／蒸気チヤンバ， 70……燃料入口,74……燃料出口,78……燃料帰還入口,8
2……蒸気出口,85……バルブ手段,86……燃料蒸気出口
ハウジング， 88……ダイアフラム,90……下側チヤンバ， 92……上側チヤンバ,94……孔,96……通路， 98……バルブシート,100……蒸気ライン， 102……チエツクバルブ,104……バルブ部材， 106……ロツド,108……バネ,200……蒸気分離,202……
通路,204……チエツクバルブ,206……オリフイス。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−28752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267550（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−137415（ＪＰ，Ｕ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃エンジンと、蒸気分離器とを備えたエ
    ンジンアセンブリであって、 前記内燃エンジンは、バルブ作動圧力を生成するクラン
    クケースを備えており、 前記蒸気分離器は、 液体燃料を入れられるチャンバを形成する燃料ハウジン
    グと、 前記チャンバに連通し、液体燃料源に連通可能な燃料入
    口と、 前記チャンバと前記内燃エンジンに連通し、該内燃エン
    ジンに液体燃料を送出するための燃料出口と、 前記チャンバに連通しバルブ手段を有する燃料蒸気出口
    とを備えており、 前記バルブ手段は、前記内燃エンジンに作動的に連結さ
    れて、前記内燃エンジンの作動に応答して前記燃料蒸気
    出口を開き、また、前記内燃エンジンの非作動に応答し
    て前記燃料蒸気出口を閉じるようになっており、 前記バルブ手段は、前記クランクケースにおける前記バ
    ルブ作動圧力の生成に応答して、前記燃料蒸気出口を開
    くようになっている、エンジンアセンブリ。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のエンジンアセンブリにお
    いて、 前記燃料蒸気出口は前記クランクケースに連通してい
    る、エンジンアセンブリ。
  3. 【請求項３】請求項１に記載のエンジンアセンブリにお
    いて、 前記バルブ手段は、ハウジングと、該ハウジングを第１
    及び第２のチャンバに仕切る可動のダイアフラムと、前
    記ダイアフラムの動きに応答して前記燃料蒸気出口を開
    閉する手段とを含み、前記第１のチャンバは前記クラン
    クケースに連通している、エンジンアセンブリ。
  4. 【請求項４】請求項３に記載のエンジンアセンブリにお
    いて、 前記燃料蒸気出口は、前記第１のチャンバの容積を減少
    させる方向の前記ダイアフラムの運動に応答して開か
    れ、前記第１のチャンバの容積を増加させる方向の前記
    ダイアフラムの運動に応答して閉じられる、エンジンア
    センブリ。
  5. 【請求項５】請求項４に記載のエンジンアセンブリにお
    いて、 前記バルブ手段は、また、前記第１のチャンバの容積を
    増加させる方向に前記ダイアフラムを付勢する手段を備
    えている、エンジンアセンブリ。
  6. 【請求項６】請求項３に記載のエンジンアセンブリにお
    いて、 前記第２のチャンバが大気に連通している、エンジンア
    センブリ。
  7. 【請求項７】請求項３に記載のエンジンアセンブリにお
    いて、 前記クランクケースは交互に変る高圧力と低圧力を生成
    し、 前記バルブ手段は、さらに、 前記第１のチャンバから前記クランクケースへの流体流
    れを許し、前記クランクケースから前記第１のチャンバ
    への流体流れを阻止する手段と、 前記クランクケースから前記第２のチャンバへの流体流
    れを許し、前記第２のチャンバから前記クランクケース
    への流体流れを阻止する手段とを備えている、エンジン
    アセンブリ。
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