JP2777286B2 - 気化器 - Google Patents

気化器

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JP2777286B2 JP7514308A JP51430894A JP2777286B2 JP 2777286 B2 JP2777286 B2 JP 2777286B2 JP 7514308 A JP7514308 A JP 7514308A JP 51430894 A JP51430894 A JP 51430894A JP 2777286 B2 JP2777286 B2 JP 2777286B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼空気と混合して、混合物を供給して往
復内燃エンジンを動力駆動するのに燃料ガスを供給する
ための気化器に関する。
車両、例えば地上走行車両を駆動するのに動力を与え
るためにエンジンが用いられ、或いは機械、例えば電気
動力発電機を駆動するのに静力学的エンジンが用いられ
る。かかる発電機はそれ自体知られたヒートパワーシス
テム(CHP)に用いられる。
燃料ガス、例えば天然ガスが供給された往復内燃エン
ジン設備が、排気ガス放出物を最小レベルにして、動力
出力及び効率を最大にする観点から最大の利得を与える
ことを確実にするために、以下の3つの基準を同時に満
たすようにガスが燃焼空気と混合されなければならな
い。ガス/空気の混合方法は、(1)完全な均質性を保
証しなければならない、(2)流れ制限を最小にしなけ
ればならない、(3)作動流れの全範囲に亘って一定の
空燃比を与えなければならない。
本発明の目的は、燃料ガスと空気の略均質な混合物を
与えるように構成され、さらに流れに対する制限を低
め、且つ作動流れの全範囲に亘って略一定の空燃比を与
える気化器を提供することにある。
本発明によれば、燃焼空気と混合して混合物を供給し
て、往復内燃エンジンを動力駆動するための燃料ガスを
供給するための気化器であって、燃焼空気の流れのため
のベンチュリ流路と、スロートに配置され、且つ全体的
に取り囲むギャップによって該スロートの壁から間隔を
隔てたオブストラクションと、燃料が前記ベンチュリ流
路の中に出るための、前記ベンチュリ流路の壁のスロッ
ト手段とを有するものにおいて、前記スロット手段は、
前記スロートで前記ギャップに臨んで開口し、且つ前記
スロートの壁に沿って円周方向に延びて、前記オブスト
ラクションを略取り囲む第1スロットと、前記スロート
で前記ギャップに臨んで開口し、且つ前記オブストラク
ションの外壁に沿って円周方向に延びて、前記オブスト
ラクションを略取り囲む第2スロットと、ガスが前記ス
ロットから前記スロートの中に出るために、燃料ガスを
前記スロットに供給する流路手段とを有することを特徴
とする気化器が提供される。
気化器の1つの実施例では、ベンチュリの一端からベ
ンチュリを通って他端に向かう空気流れの全体的な方向
に対して、オブストラクションの第1部分は、第2スロ
ットの上流にあり、オブストラクションの第2部分は、
第2スロットの下流にあり、空気流れの全体的な方向に
直交して、このオブストラクションの第1部分は、空気
流れの全体的な方向に沿って増大する横断面積を有し、
このオブストラクションの第2部分は、空気流れの全体
的な方向に沿って減少する横断面積を有するのが好まし
い。
本発明を添付図面を参照して例示としてさらに説明す
る。
図1は、本発明によって形成された気化器の第1実施
例の図3の線I−Iにおける縦断面図である。
図2は、図3の線II−IIにおける部分断面図である。
図3は、図1の気化器の矢印IIIの方向に沿った、図
2に対して拡大スケールの前端面図である。
図4は、図3に対して拡大した図3の線IV−IVにおけ
る断面図である。
図5は、本発明によって形成された気化器の第2実施
例の、図1と同様な縦断面図である。
添付図面において、同様な参照番号は同様或いは対応
する部品を確認する。
図1乃至図4を参照すれば、燃料ガス、例えば天然ガ
スと空気との混合物を往復内燃エンジン(図示せず)に
供給するための気化器2が、空気流入端6を有するベン
チュリ管4を有し、燃焼空気が空気流入端6を通って全
体的な方向8からベンチュリ管に流入し、さらにベンチ
ュリ管に取り付けられたスロットル部分10を有する。
ベンチュリ管4は、2つの管状構成要素12及び14内に
設けられ、さらに内壁16によって構成された先細ベンチ
ュリ部と、内壁18によって構成されたベンチュリスロー
トと、内壁20によって構成された末広ベンチュリ部とを
有し、この壁16、18及び20は、ベンチュリ軸線22を中心
とする回転面であり、スロート18は略円筒である。
スロットル部10は、円筒管部25内で作動する回転可能
スロットルバルブ24(それ自体知られている)を有し、
円筒管部25は例えば、ナット32を有するボルト30のよう
な締め付けボルトを受け入れる軸方向路を備えた、取付
け外端フランジ26、28を有し、ナット32はフランジ28を
構成要素14の取付け外端フランジ34に固定する。
略涙珠状のオブストラクション36が、スロート18に配
置され、その前端が先細部16の中に延び、且つその後端
が末広部20の中に延びる。オブストラクション36は、ベ
ンチュリ管軸線22と一致する軸線を中心とする略回路体
である。オブストラクション36は、その前部に、或いは
空気流れ方向8に体する上流端において、球片部分を有
し、この球片部分は図1乃至図4では略半球形状で、か
くして空気流れ方向に沿って空気流れの方向に直交する
横断面積が増大する。オブストラクション36は、前方部
38の下流に頂部が最後部に位置する略円錐形状の後方部
分40を有し、かくして後方部分40は空気流れの方向8に
沿って空気流れの方向に直交する横断面積が減少する。
前方部分38は、オブストラクション36の後方部分の軸
方向ボア44の中にネジ込まれた、後方に延びた軸方向ス
ピンドル42を有する。
ベンチュリ管4の壁16、18、20とオブストラクション
36の外壁との間の管状ギャップ46は、オブストラクショ
ンを完全に取り囲む。ギャップ46は、半球38の最後端或
いは下流端の向かい合わせの48で最も狭い。オブストラ
クション36及びベンチュリ管4の形状のために、管状ギ
ャップ46はそれ自体が、48に環状スロートを有する環状
断面のベンチュリ管である。
狭いスロット50がスロート48に臨んで開口する。この
スロット50は、壁18に沿って円周方向に延びて、オブス
トラクションを取り囲む連続的な環状スロットである。
連続的な管状流路52が、スロット50に臨んで開口し、燃
料ガスの供給への接続のために、短い管状パイプ54がこ
の流路52に臨む。スロッ50は、端取付け外フランジ56及
び58を有する構成要素12と14の隣接した端面同士の間に
構成され、外フランジ56及び58は、締め付けボルト60を
受け入れる軸方向路を有し、ボルト60は構成要素12及び
14をいっしょに固定するためのナット62を有する。1つ
或いは複数の環状距離ワッシャー或いはシム64(図1及
び図2に1つだけ示す)が、フランジ56と58の間にあ
り、使用されるシム64の厚さ或いは数によって、スロッ
ト50の軸方向厚さを決定する。
壁20に取り付けられ、直径方向に対向して半径方向に
延びた一対のアーム66がオブストラクション36を所定位
置に支持する。図4に示すように、各アーム66は、涙珠
状の断面形状を有し、断面において尖端68が丸い端に対
して空気流れ8の方向に対して下流である。
スロート48に臨んで開口する別の狭いスロット70が、
スロット50に向かい合っている。オブストラクション36
の壁のスロット70は、オブストラクションを取り囲むよ
うにオブストラクションの壁に沿って円周方向に延び
る、連続的な環状スロットである。オブストラクション
36の後方部分40の連続的な環状路72が、スロット70に臨
んで開口する。各アーム66は、一端が流路52に臨み、他
端が流路72に臨んで開口する貫通流路74を有する。スロ
ット70は、オブストラクション36の前後部分38、40の隣
接した端面の間に構成される。1つ或いは複数の環状距
離ワッシャー或いはシム76(図1及び図2に1つだけ示
す)が、これらの端面の間にあり、シム76の厚さ或いは
数がスロット70の軸方向幅を決定するのに用いられる。
使用の際、パイプ54にはそれ自体知られた任意の方法
で燃料ガスが供給され、例えば、パイプ54に達するガス
が圧力調整器から所望の所定圧力で供給されてもよい。
パイプ54に供給されたガスは、スロット50及び70の両
方を経てスロート48の中に出る。気化器の使用準備がな
されるとき、燃料ガスのスロット50からのスロット単位
長さ当たりの流速が、スロット70からのそれに略同じで
あることを保証するように、使用されるシム64及び76の
数を選択することができる。
流入空気は、強制的に狭い流路48を流れる。燃料ガス
は流路48の両側から空気の中に導入されるので、この設
計を用いれば、燃料ガス流れの運動量がガスを流入空気
コラムの中心に運ぶのに十分であり、かくして流路48内
でガスが環状の空気全体に亘って浸透する見込みが良好
であることが保証される。さらに、狭い環状ギャップ48
を用いれば、空気の速度が相当増大し、それによって燃
料ガスと空気との混合の補助として乱流が増大する。従
って、前述の気化器の設計は、より均質な混合が発生す
る見込みを増大させる。壁16、18とオブストラクション
36の前部38との間の管状ベンチュリ46の先細部分は、ス
ロート48における空気の速度を増大させ、その結果捕捉
された燃料ガスの量が空気の量に正比例する。
これによって、広範囲の空気流れに対する必要な空燃
比制御が与えられる。又、オブストラクション36の円錐
部分40と、壁20との間の管状ベンチュリ46の末広流出部
分によって、高圧力の回復が達成され、かくして全圧損
を減じることができる。
図5では、オブストラクション36の前方或いは上流部
分38は、頂点が空気流れの方向8に向かい合った略円錐
形状のものである。再び、図5では、オブストラクショ
ン36は、ベンチュリ4の軸線22と一致した軸線を中心と
する回転体である。
燃料ガス/空気の混合物が供給された往復内燃エンジ
ンを車両を駆動するのに用い、或いはCHPシステムの一
部である発電機を駆動するのに用いることが可能であ
り、CHPシステムではエンジン内の内部燃焼によって発
生した熱が抽出されて、有用な目的、例えばスペース及
び/又はプロセスヒーティングのために熱交換手段(そ
れ自体知られている)を使用する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スローリー ジョン イギリス ブリストル ビーエス15 6 アールエイチ オールドランド コモン オークリー ガーデンス 20 (72)発明者 チャールトン スティーヴン ジョン アメリカ合衆国 インディアナ州 47201 コロンバス キニー レーン 694 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 21/04 F02M 19/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼空気と混合して混合物を供給して、往
    復内燃エンジンを動力駆動するための燃料ガスを供給す
    るための気化器であって、燃焼空気の流れのためのベン
    チュリ流路と、スロートに配置され、且つ全体的に取り
    囲むギャップによって該スロートの壁から間隔を隔てた
    オブストラクションとを有し、該オブストラクション
    は、前記ベンチュリ流路の軸線と一致する軸線を中心と
    する略回転体をなし、さらに、前記スロートで前記ギャ
    ップに臨んで開口し、且つ前記スロートの壁に沿って円
    周方向に延びて、前記オブストラクションを略取り囲む
    第1スロットと、前記スロットで前記ギャップに臨んで
    開口し、且つ前記オブストラクションの外壁に沿って円
    周方向に延びて、前記オブストラクションを略取り囲む
    第2スロットとを有し、前記ベンチュリの軸線に沿った
    前記第1及び/又は第2スロットの幅は、調整可能に変
    わって、スロットの大きさを変え、さらにガスが前記ス
    ロットから前記スロートの中に出るために、燃料ガスを
    前記スロットに供給する流路手段を有することを特徴と
    する気化器。
  2. 【請求項2】前記第1及び第2スロットは、前記ギャッ
    プを横切って互いに略向かい合う請求項1に記載の気化
    器。
  3. 【請求項3】前記オブストラクションは、前記ベンチュ
    リの軸線を中心とする略回転面である外面を有する請求
    項1又は2に記載の気化器。
  4. 【請求項4】前記ベンチュリを通る空気流れの方向に対
    して、前記オブストラクションの第1部分は、前記第2
    スロットの上流にあり、前記オブストラクションの第2
    部分は、前記第2スロットの下流にあり、前記ベンチュ
    リの軸線に直交して、前記オブストラクションの第1部
    分は、空気の流れ方向に沿って増大する横断面積を有
    し、前記オブストラクションの第2部分は、空気の流れ
    方向に沿って減少する横断面積を有する請求項3に記載
    の気化器。
  5. 【請求項5】請求項1ないし4のいずれか1項に記載の
    気化器を組み合わせた往復内燃エンジン。
JP7514308A 1993-11-19 1994-11-17 気化器 Expired - Lifetime JP2777286B2 (ja)

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GB9323873.1 1993-11-19
GB939323873A GB9323873D0 (en) 1993-11-19 1993-11-19 Carburettor

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JPH09500190A JPH09500190A (ja) 1997-01-07
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GB (2) GB9323873D0 (ja)
WO (1) WO1995014164A1 (ja)

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