JP4126191B2 - ガスエンジン作業機 - Google Patents
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、別置きの液化石油ガスボンベ、例えば、プロパン液化ガスボンベに貯蔵されたプロパンを燃料とするガスエンジンによって駆動される携帯用エンジン発電機等のガスエンジン作業機に関する。
【従来の技術】
従来から、本体カバー内にエンジンに直結する発電機と、ボンベに液化して貯蔵したブタン、プロパン等のLPGを調圧器と混合器を通してエンジンのシリンダへ供給する非常用、携帯用のエンジン発電機が市販されている。LPGは低公害であり、調圧したLPGガスと空気を簡単な混合器で混合することができる。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
従来の携帯用ガスエンジンにおいて、LPGガスエンジンの出力低下防止は、種々工夫されている。作業機に直結したエンジンの回転が上昇すると負荷が著増するような作業機(例えば、芝刈樹、真空掃除機等)の場合は過回転の心配はない。しかし、エンジン直結で発電機を回すときは回転増に伴う負荷の増大が殆どないので、過回転になる恐れがある。この場合、エンジンのガス、空気の混合器において絞り弁を設けて燃料ガスの流速を制限して、過回転を防止することも可能であるが、エンジンの出力を安定して取り出すには、エンジン回転速度を一定の範囲に制限し、燃料ガスの混合比によって出力トルクを制御することが望ましい。
【0003】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点に対して本発明は、
(1)液化石油ガスボンベと結合する燃料供給配管の接続口と、前記液化石油ガスボンベから前記燃料供給配管を通して供給されるガスと空気との混合ガスを燃焼して出力する4サイクルエンジンと、該4サイクルエンジンで駆動される発電機等の作業機を有し、前記4サイクルエンジンの回転速度範囲を調整するガバナーを設けたガスエンジン作業機において、エンジンのクランクケースを貫通するトルク軸に固定したレバーと、調速パネルに回動可能に軸支されているガバナー把手および中間レバーと、ガバナー把手に設けられている長孔とレバーとの間に掛けられている引っ張りばねと、レバーの回転を中間レバーに伝えるリンクバーと、中間レバーに取付けられ、空気ガス混合器のガス流量調整針弁に繋がる作動ワイヤと、停止位置のガバナー把手に押されてエンジンを停止するリミットスイッチとを備え、上記引っ張りばねの引っ掛け部を上記長孔にして、上記ガバナー把手の停止位置では上記引っ張りばねの張力を無くし、また始動位置では同引っ張りばねの張力を弱い状態にしてそれぞれ上記ガス流量調整針弁を絞り、上記ガバナー把手の運転位置では上記引っ張りばねの張力を効かせて上記燃料ガス流量調整針弁を開くことにより、回転速度を制御するようにしたガスエンジン作業機を以って課題解決の手段とする。
(2)また、プロパン液化ガスボンベとガスエンジン作業機とを燃料供給配管で結合してプロパン液化ガスを供給し、同ガスボンベからのガスを調圧し、空気と混合した混合ガスを燃焼して出力する4サイクルエンジンで駆動し、同エンジンの回転速度範囲を調整するガバナーを設けたガスエンジン作業機において、
エンジンのクランクケースを貫通するトルク軸に固定したレバーと、調速パネルに回動可能に軸支されているガバナー把手および中間レバーと、ガバナー把手に設けられている長孔とレバーとの間に掛けられている引っ張りばねと、レバーの回転を中間レバーに伝えるリンクバーと、中間レバーに取付けられ、空気ガス混合器のプロパンガス流量調整針弁に繋がる作動ワイヤと、停止位置のガバナー把手に押されてエンジンを停止するリミットスイッチとを備え、上記引っ張りばねの引っ掛け部を上記長孔にして、上記ガバナー把手の停止位置では上記引っ張りばねの張力を無くし、また始動位置では同引っ張りばねの張力を弱い状態にしてそれぞれ上記燃料ガス流量調整針弁を絞り、上記ガバナー把手の運転位置では上記引っ張りばねの張力を効かせて上記プロパンガス流量調整針弁を開くことにより、回転速度を制御するようにしたガスエンジン作業機を以って課題解決の手段とする。
(3)また、上記(1)又は(2)のガスエンジン作業機において、ガバナーに連動する運転切換レバーの把手を作業機の出力パネル側に並べて設置したガスエンジン作業機を以って課題解決の手段とする。
(4)さらに、上記(1)ないし(3)の何れかのガスエンジン作業機において、本体カバー上部に液化ガス通路を遮断する手動のコック弁を備えた燃料供給配管の受け口を設けたガスエンジン作業機を以って課題解決の手段とする。
【0004】
【発明の実施の形態】
本発明のボンベに貯蔵したプロパンを使用するガスエンジン発電機の実施形態を図に基づいて説明する。
図1はプロパンガスを使用するエンジン駆動発電機の全体の構成を示す模式図、図2は図1のエンジン駆動発電機の内部の機能部品配置を示す側面(一部断面)図、図3は図2のA−A断面を示す平面図、図4は図1のエンジン駆動発電機の全体斜視図、図5は図1のエンジン駆動発電機の上部の燃料供給配管のワンタッチカプリング受け口配置を示す斜視図である。
【0005】
図1の模式図において、4サイクルLPGガスエンジン1は、シリンダヘッドを含むシリンダ2と、クランクケース3と、シリンダ2の中で往復摺動する図示略のピストンと、同ピストンが受ける燃焼ガス圧を、図示略のピストンロッドを介して回転トルクに換えて出力する図示略のクランク軸とからなり、クランク軸は発電機5を駆動している。4はエンジン1始動用のリコイルスタータである。
プロパンガスボンベ31から供給される燃焼ガスは、供給配管32からワンタッチカプリング33により結合されたエンジン1側の燃料供給配管の受け口33aの下流において、コック弁12を開くことによりエンジン側燃料供給配管へ受け入れられ、その後調圧器9に送られてガス圧を規定圧力に調整し、最終の空気ガス混合器7へ送られる。なお調圧器9と空気ガス混合器7を一体構造としたガス調圧混合器(例えば特開平10−122056の混合器74)を採用することによりエンジンとエアクリーナ6間をコンパクトに纏めることが出来る。
【0006】
エアクリーナ6を通って空気ガス混合器7へ送られた空気は空気ガス混合器7においてプロパンガスと適当な混合比になるように混合されてエンジン1のシリンダ2へ入り、ここで圧縮着火燃焼して図示略のクランク軸に回転トルクを発生し、発電機5を駆動する。燃焼して仕事を終えた排気ガスはマフラ8から排気される。
【0007】
エンジン1のクランクケース3の中に、クランク軸の回転数の2乗に比例する遠心力によりクランク軸方向にスラストを生じるスラスト機構を内蔵しており、クランクケース3を貫通するトルク軸23を介してスラスト機構のスラスト力をクランクケース3の外に取出し、トルク軸23に固定したレバー15を矢印Fの反対方向に引く力となる。レバー15の回転はリンクバー18により中間レバー19に伝えられ、中間レバー19は軸28(調速パネル20に回転可能に軸支されている。)を中心にレバー15と連動して回転する。中間レバー19には空気ガス混合器7のプロパンガス流量調整針弁に繋がる作動ワイヤ22(ワイヤガイド管22aに案内されている。)の端部が取付けてあるので、レバー15の回転は空気ガス混合器7のプロパンガス流量調整針弁に伝わり、プロパンガス流量調整針弁を出し入れしてプロパンガス流量を調整することができる。
【0008】
レバー15とガバナー把手17との間に、引っ張りばね16が懸けられている。ガバナー把手17には長孔17aが明けられ軸27(調速パネル20に回転可能に軸支されている。)を中心にして回動可能で、破線で示した「停止」の位置では、引っ張りばね16は弛んで作用力が無く、ガバナー把手17がリミットスイッチ29を押して点火栓の1次コイルを短絡してエンジン1を停止させている。ガバナー把手17の実線で示した「始動」の位置では、引っ張りばね16は作用力が弱い状態で、クランク軸の回転速度に対応したスラスト機構のスラスト力は弱く、レバー15は作動ワイヤ22が空気ガス混合器7の流量調整針弁をプロパンガスを絞る方向に摺動し、薄いプロパン混合ガスがシリンダ2に送り込まれ、ここでリコイルスタータ4の把手を引くことにより、エンジン1が低速で始動する。
【0009】
エンジン1が始動しガバナー把手17を1点鎖線で示した「運転」の位置にセットすれば、引っ張りばね16を介してレバー15が矢印Fの方向に回り、リンクバー18、中間レバー19を介して作動ワイヤ22が引かれ、空気ガス混合器7の流量調整針弁を開く方向に作動し、エンジン1の回転が上がり発電機5を駆動する。エンジン1の定常回転に対応したスラスト機構のスラスト力が、トルク軸23からレバー15に伝わり、レバー15に掛けられた引っ張りばね16の作用力にバランスしたときの回転速度で回転を続ける。発電機5の負荷が増えてエンジン1の回転が低下すれば、スラスト機構のスラスト力が減り、引っ張りばね16の作用力が勝って作動ワイヤ22が空気ガス混合器7の流量調整針弁を開く方向に引き、濃いプロパン混合ガスがシリンダ2へ供給され、バランスする回転速度まで上昇する。また、発電機5の負荷が減ってエンジン1の回転が上昇すれば、スラスト機構のスラスト力が増え、引っ張りばね16の作用力を超えて、作動ワイヤ22が空気ガス混合器7の流量調整針弁を閉じる方向に引き、薄い混合比のガスがシリンダ2へ供給され、バランスする回転速度まで下降する。
【0010】
このように、エンジン回転速度ガバナー14を設け、エンジン1の回転速度が略一定になるように、空気ガス混合器7の燃料ガス混合比を調整するようにして出力トルクを制御することにより、エンジン1の出力を安定して取り出すと共に、過回転を防止し、負荷に係わらず発電機5の回転を一定の範囲に制御することができる。図2〜図3は、エンジン駆動発電機の内部の機能部品配置を示しており、図4は斜視図によりガバナー14と、直流取り出しターミナル、交流取り出しソケット等を備えた出力パネル25の位置関係を示している。発電機5で発生した電流の1部は直流に整流した後、出力パネル25に備えられたバッテリ充電用のターミナルへ結線され、発生電流の大部分は整流後インバータ59で50サイクル及び60サイクルの交流に変換して、出力パネル25に備えられたそれぞれのソケットへ結線される。また、図5は斜視図によりエンジン駆動発電機の上部の燃料供給配管のワンタッチカプリング受け口配置を示している。
図2、図3において、35は機台、36Aはフロントカバー、36Bはリアカバー、37はエンジン及び発電機カバー、38はカバー36に着脱自在に設けられた上部蓋を示す。上部蓋38は着脱(又は開閉)可能とすることでカバー内の空間を収納スペースとして利用することができるが、フロントカバー、リアカバーと一体でもよい。なお、前記収納スペースは、カセット型液化ガス容器を設置するスペースとして用いてもよい。別置きのガスボンベから燃料供給配管を通してガス燃料を供給する代わりに、内蔵したカセット型液化ガス容器からガス燃料を4サイクルエンジンに供給するようにすれば、よりコンパクトなガスエンジン作業機とすることができる。カセット型液化ガス容器は、前記上部蓋を開いて容易に交換することができる。
【0011】
【発明の効果】
本発明のガスエンジン作業機は、エンジン回転速度ガバナーを設け、エンジンの回転速度が略一定になるように、空気とプロパンガスの混合比を調整するように出力トルクを制御することにより、エンジンの安定した出力で発電機を駆動すると共に、過回転を防止し、負荷に係わらず発電機の回転を一定の範囲に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るプロパンガス使用エンジン駆動発電機の全体の構成を示す模式図である。
【図2】図1のエンジン駆動発電機の内部の部品配置を示す側面(一部断面)図である。
【図3】図2のA−A断面を示す平面図である。
【図4】図1のエンジン駆動発電機の全体斜視図である。
【図5】図1のエンジン駆動発電機の上部の燃料供給配管のワンタッチカプリング受け口配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…プロパンガスエンジン
2…シリンダ
3…クランクケース
5…発電機
7…空気ガス混合器
9…調圧器
12…コック弁
14…エンジン回転ガバナー
17…ガバナー把手
25…出力パネル
31…プロパンガスボンベ
33…燃料供給配管の受け口
Claims (4)
- 液化石油ガスボンベと結合する燃料供給配管の接続口と、前記液化石油ガスボンベから前記燃料供給配管を通して供給されるガスと空気との混合ガスを燃焼して出力する4サイクルエンジンと、該4サイクルエンジンで駆動される発電機等の作業機を有し、前記4サイクルエンジンの回転速度範囲を調整するガバナーを設けたガスエンジン作業機において、エンジンのクランクケースを貫通するトルク軸に固定したレバーと、調速パネルに回動可能に軸支されているガバナー把手および中間レバーと、ガバナー把手に設けられている長孔とレバーとの間に掛けられている引っ張りばねと、レバーの回転を中間レバーに伝えるリンクバーと、中間レバーに取付けられ、空気ガス混合器のガス流量調整針弁に繋がる作動ワイヤと、停止位置のガバナー把手に押されてエンジンを停止するリミットスイッチとを備え、上記引っ張りばねの引っ掛け部を上記長孔にして、上記ガバナー把手の停止位置では上記引っ張りばねの張力を無くし、また始動位置では同引っ張りばねの張力を弱い状態にしてそれぞれ上記ガス流量調整針弁を絞り、上記ガバナー把手の運転位置では上記引っ張りばねの張力を効かせて上記燃料ガス流量調整針弁を開くことにより、回転速度を制御するようにしたことを特徴とするガスエンジン作業機。
- プロパン液化ガスボンベとガスエンジン作業機とを燃料供給配管で結合してプロパン液化ガスを供給し、同ガスボンベからのガスを調圧し、空気と混合した混合ガスを燃焼して出力する4サイクルエンジンで駆動し、同エンジンの回転速度範囲を調整するガバナーを設けたガスエンジン作業機において、エンジンのクランクケースを貫通するトルク軸に固定したレバーと、調速パネルに回動可能に軸支されているガバナー把手および中間レバーと、ガバナー把手に設けられている長孔とレバーとの間に掛けられている引っ張りばねと、レバーの回転を中間レバーに伝えるリンクバーと、中間レバーに取付けられ、空気ガス混合器のプロパンガス流量調整針弁に繋がる作動ワイヤと、停止位置のガバナー把手に押されてエンジンを停止するリミットスイッチとを備え、上記引っ張りばねの引っ掛け部を上記長孔にして、上記ガバナー把手の停止位置では上記引っ張りばねの張力を無くし、また始動位置では同引っ張りばねの張力を弱い状態にしてそれぞれ上記燃料ガス流量調整針弁を絞り、上記ガバナー把手の運転位置では上記引っ張りばねの張力を効かせて上記プロパンガス流量調整針弁を開くことにより、回転速度を制御するようにしたことを特徴とするガスエンジン作業機。
- 請求項1又は2に記載するガスエンジン作業機において、ガバナーに連動する運転切換レバーの把手を作業機の出力パネル側に並べて設置したことを特徴とするガスエンジン作業機。
- 請求項1ないし3の何れかに記載するガスエンジン作業機において、本体カバー上部に液化ガス通路を遮断する手動のコック弁を備えた燃料供給配管の受け口を設けたことを特徴とするガスエンジン作業機。
Priority Applications (1)
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JP2002117168A JP4126191B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | ガスエンジン作業機 |
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JP2002117168A Expired - Lifetime JP4126191B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | ガスエンジン作業機 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102207044A (zh) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 本田技研工业株式会社 | 燃气发动机驱动的手持式作业机 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002117168A patent/JP4126191B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102207044A (zh) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 本田技研工业株式会社 | 燃气发动机驱动的手持式作业机 |
CN102207044B (zh) * | 2010-03-29 | 2013-09-25 | 本田技研工业株式会社 | 燃气发动机驱动的手持式作业机 |
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JP2003314373A (ja) | 2003-11-06 |
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