JP4398900B2 - ガスエンジン用燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は，性状の異なる２種類のガス燃料をガスエンジンに選択的に供給し得るようにした，ガスエンジン用燃料供給装置に関する。

かゝるガスエンジン用燃料供給装置は，特許文献１に開示されるように，既に知られている。
特開平５−１５６９７４号公報

ところで，上記特許文献１に開示されるガスエンジン用燃料供給装置では，それを構成する複数のレギュレータや，燃料切換弁，遮断弁等の間を燃料導管で繋いでいるため，配管関連の部品が多く必要であり，それに関連して部品の組み付け工数も多く，コストの低減が困難である上，装置が大型になって，その設置に広大なスペースを必要とする。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，レギュレータ，燃料切換弁，遮断弁等の各間の燃料導管の配管を不要にして，安価で且つコンパクトな，ガスエンジン用燃料供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明のガスエンジン用燃料供給装置は，第１燃料源から導入した第１燃料をガス化するベーパーライザと，このベーパーライザから導入したガス状の第１燃料の調圧を行う１次レギュレータと，この１次レギュレータから送出されたガス状の第１燃料を導入する第１入口通路，第２燃料源から送出されたガス状の第２燃料を導入する第２入口通路，並びに共通の出口通路を有すると共に，第１及び第２入口通路を選択的に出口通路に接続し得る燃料切換弁と，この燃料切換弁の出口通路から送出されたガス状の第１燃料又は第２燃料を略大気圧状態に調圧してガスエンジンのミキサに供給する共通の２次レギュレータと，前記燃料切換弁及び２次レギュレータ間の燃料通路をガスエンジンの作動・停止に応じて開・閉する遮断弁とを備え，前記ベーパーライザ，１次レギュレータ，燃料切換弁，遮断弁及び２次レギュレータを相互に一体的に連結してユニット化したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記遮断弁及び１次レギュレータと前記燃料切換弁との各連結部を着脱可能に構成すると共に，前記遮断弁及び１次レギュレータから前記燃料切換弁を分離したときには，前記遮断弁に１次レギュレータ及び，第２燃料源に連なる第２燃料管を選択的に連結し得るようにしたことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記ベーパーライザ及び１次レギュレータにより第１モジュール体を構成したことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，遮断弁及び２次レギュレータにより第２モジュール体を構成したことを第４の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１〜第３の特徴の何れかに加えて，前記ベーパーライザに燃料加熱用のヒータを設けたことを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，燃料切換弁を，第１入口通路及び出口通路間を接続するようにセットしたときは，第１燃料源から送出された第１燃料がベーパーライザでガス化され，１次レギュレータで調圧され，燃料切換弁を経て遮断弁に向かう。そこでガスエンジンが始動されると，それに応じて遮断弁が開弁するので，燃料切換弁を通過した第１燃料は２次レギュレータで略大気圧状態に調圧され，ガスエンジンに供給される。また燃料切換弁を，第２入口通路及び出口通路間を接続するように切換えたときは，第２燃料源から送出された第１燃料が燃料切換弁を経て遮断弁に向かう。そこでガスエンジンが始動されると，それに応じて遮断弁が開弁するので，遮断弁を通過した第２燃料は２次レギュレータで略大気圧状態に調圧され，ガスエンジンに供給される。したがって２次レギュレータは，第１燃料及び第２燃料の何れに対しても共通に調圧機能を発揮するので１個で足り，装置の簡素化に寄与し得る。

しかもベーパーライザ，１次レギュレータ，燃料切換弁，遮断弁及び２次レギュレータを相互に一体的に連結してユニット化したので，これら構成要素間の配管を不要にすることができると共に，組立工数の削減をもたらし，第２レギュレータが１個で足りることゝ相俟って，コストの低減と装置のコンパクト化を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば，遮断弁及び１次レギュレータに燃料切換弁を連結することにより，第１及び第２燃料を選択的にガスエンジンに供給する切換式燃料供給装置を構成することができ，また遮断弁及び１次レギュレータから前記切換弁を分離して，遮断弁に１次レギュレータを直接連結することにより，専ら第１燃料をガスエンジンに供給する第１燃料専用の供給装置を構成することができ，また遮断弁に第２燃料管を直接連結することにより，専ら第２燃料をガスエンジンに供給する第２燃料専用の供給装置を構成することができる。したがって，上記三タイプの燃料供給装置においては共通機器が多く存在することになり，量産性が向上してコストの低減が期待できる。

さらに本発明の第３の特徴によれば，ベーパーライザ及び１次レギュレータにより第１モジュール体を構成したことで，切換式燃料供給装置，第１燃料専用の供給装置及び第２燃料専用の供給装置等の組み立てを簡単に行うことができる。

さらにまた本発明の第４の特徴によれば，遮断弁及び２次レギュレータにより第２モジュール体を構成したことで，切換式燃料供給装置，第１燃料供給装置及び第２燃料供給装置等の組み立てを簡単に行うことができる。

さらにまた本発明の第５の特徴によれば，第１燃料源からベーパーライザに導入した液状の第１燃料を，ヒータによる加熱により気化を効果的に行うことができる。

本発明の実施の形態を，図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。

図１は本発明の燃料供給装置を備えるガスエンジンの燃料供給系統図，図２は上記燃料供給装置の各機能モジュールをモデル化して表した拡大側面図，図３は同燃料供給装置の一部を利用して，第１燃料専用の供給装置を構成した態様を示す側面図，図４は同燃料供給装置の一部を利用して，第２燃料専用の供給装置を構成した態様を示す側面図である。

先ず図１において，ガスエンジンＥは，例えば発電機の駆動用に供される。このガスエンジンＥには，その吸気ポート１に連通する吸気通路２を有するミキサ３が装着され，このミキサ３には，吸気通路２を通る吸入空気を濾過するエアクリーナ４が接続される。

ミキサ３は，吸気通路２を開閉するスロットル弁５と，このスロットル弁５の上流側で吸気通路２に開口する燃料ノズル６とが設けられており，その燃料ノズル６には，本発明に係る燃料供給装置Ｓの一つの燃料出口７から延出した供給管８が接続される。また燃料供給装置Ｓは，一対の第１及び第２燃料入口９Ａ，９Ｂを備えており，第１燃料源１１Ａ及び第２燃料源１１Ｂから延出した第１及び第２燃料管１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ接続され，燃料供給装置Ｓは，第１燃料源１１Ａの第１燃料ＦＡ及び第２燃料源１１Ｂの第１燃料ＦＢの一方を選択的に導入して調圧し，ミキサ３に供給するようになっている。第１燃料源１１Ａは，第１燃料ＦＡ，例えばブタンガスを充填したカセット式の小型ボンベ１５で構成され，また第２燃料源１１Ｂは，例えばプロパンガスを充填した大型ボンベ１６で構成される。

さて，図２により上記燃料供給装置Ｓについて詳しく説明する。

燃料供給装置Ｓは，ベーパーライザ１７，１次レギュレータ１８，燃料切換弁１９，遮断弁２０，２次レギュレータ２１及びジェット切換弁２２からなっている。

ベーパーライザ１７は，その一側に前記第１燃料入口９Ａを備えており，これに第１燃料管１０Ａが接続される。ベーパーライザ１７は，第１燃料源１１Ａから第１燃料管１０Ａを通して送られた液状の第１燃料ＦＡをガス化させるもので，そのガス化を促進させるべく，その第１燃料ＦＡを加熱する電気ヒータ２３を備える。

ベーパーライザ１７及び１次レギュレータ１８の相対向する端部には対をなす第１連結部２６，２６が形成され，この第１連結部２６，２６を相互にボルト連結することにより，ベーパーライザ１７及び１次レギュレータ１８内部の燃料通路が相互に連通した第１モジュール体３１が構成される。１次レギュレータ１８では，ベーパーライザ１７でガス化した第１燃料ＦＡを所定の圧力まで減圧するようになっている。

遮断弁２０及び２次レギュレータ２１の相対向する端部には対をなす第２連結部２７，２７が形成され，この第２連結部２７，２７を相互に着脱可能にボルト連結することにより，遮断弁２０及び２次レギュレータ２１内部の燃料通路が相互に連通した第２モジュール体３２が構成される。遮断弁２０は，ガスエンジンＥの作動時にクランク室や吸入ポート等の負圧発生部３５に連通する負圧導入部３６を有し，負圧導入部３６に負圧を導入したとき開弁して，内部の燃料通路を導通させる。即ち，ガスエンジンＥの作動・停止に応じて開・閉して内部の燃料通路を開放・遮断するようになっている。２次レギュレータ２１は，遮断弁２０から送られたガス状の第１燃料ＦＡを略大気圧状態に調圧する。

燃料切換弁１９及びジェット切換弁２２は，共通基板３７に取り付けられて第３モジュール体３３に構成される。その共通基板３７と１次レギュレータ１８との相対向する端部には対をなす第３連結部２８，２８が形成されており，この第３連結部２８，２８を相互に着脱可能にボルト結合され，これによって燃料切換弁１９及び１次レギュレータ１８内部の燃料通路が接続される。

また共通基板３７と，遮断弁２０及び２次レギュレータ２１との相対向する端部には対をなす第４連結部２９，２９が形成されており，この第４連結部２９，２９を相互に着脱可能にボルト結合され，これによって燃料切換弁１９及び遮断弁２０内部の燃料通路が接続され，同時に２次レギュレータ２１及びジェット切換弁２２内部の燃料通路が接続される。

共通基板３７には，遮断弁２０と反対側の側面に前記第２燃料入口９Ｂが，１次レギュレータ１８と反対側に前記燃料出口７が設けられ，その第２燃料入口９Ｂに，第２燃料源１１Ｂから延出した第２燃料管１０Ｂが，また燃料出口７に，燃料ノズル６に連なる供給管８がそれぞれ接続される。

燃料切換弁１９は，１次レギュレータ１８に連通する第１入口通路４０Ａと，第２燃料入口９Ｂに連なる第２入口通路４０Ｂと，遮断弁２０に連通する出口通路４１を有すると共に，その第１及び第２入口通路４０Ａ，４０Ｂの一方を選択して出口通路４１に接続するコック４２を備えている。

ジェット切換弁２２は，それぞれの出口側が前記燃料出口７に連なる一対の第１ジェット４４Ａ及び第２ジェット４４Ｂと，第１ジェット４４Ａの入口に連なる第１出口通路４５Ａと，第２ジェット４４Ｂの入口に連なる第２出口通路４５Ｂと，１次レギュレータ１８の連通する入口通路４６とを有すると共に，第１及び第２出口通路４５Ａ，４５Ｂの一方を選択して入口通路４６に接続するコック４７を備えている。そして，共通基板３７には，上記燃料切換弁１９のコック４２及びジェット切換弁２２のコック４７を同時に切換え操作し得る単一の操作レバー４８が取り付けられる。換言すれば，両コック４２，４７は，操作レバー４８を介して連動し，燃料切換弁１９においてコック４２により第１入口通路４０Ａ又は第２入口通路４０Ｂが出口通路４１に接続されると，ジェット切換弁２２においては第１出口通路４５Ａ又は第２出口通路４５Ｂが入口通路４６に接続されるようになっている。

以上のようにして，ベーパーライザ１７，１次レギュレータ１８，燃料切換弁１９，遮断弁２０及び２次レギュレータ２１及びジェット切換弁２２は，相互に一体的に連結されてユニット化される。

次に，この実施例の作用について説明する。
［切換式燃料供給装置態様］
図２に示すように，ベーパーライザ１７，１次レギュレータ１８，燃料切換弁１９，遮断弁２０及び２次レギュレータ２１及びジェット切換弁２２は，相互に一体的に連結されてユニット化されることで，切換式の燃料供給装置Ｓが構成される。その際，ベーパーライザ１７及び１次レギュレータ１８により第１モジュール体３１が，遮断弁２０及び２次レギュレータ２１により第２モジュール体３２が，燃料切換弁１９及びジェット切換弁２２により第３モジュール体３３がそれぞれ構成されるので，切換式の燃料供給装置Ｓの構成に当たっては，三つのモジュール体３１〜３３を連結することで，簡単に構成することができ，組立性が極めて良好である。 而して，燃料切換弁１９により第１入口通路４０Ａ及び出口通路４１間を接続すれば，これに連動してジェット切換弁２２が入口通路４６及び第１出口通路４５Ａ間を接続する。その結果，第１燃料源１１Ａから送出された第１燃料ＦＡは，第１燃料管１０Ａを経てベーパーライザ１７に導入されてガス化され，次いで１次レギュレータ１８で調圧され，燃料切換弁１９を経て遮断弁２０に向かう。そこでガスエンジンＥが始動されると，それに応じて遮断弁２０が開弁されるので，遮断弁２０を通過した第１燃料ＦＡは２次レギュレータ２１で略大気圧状態に調圧された後，ジェット切換弁２２により第１ジェット４４Ａ側に誘導され，第１ジェット４４Ａにより第１燃料ＦＡに対応した適正な流量に規制され，供給管８を介してミキサ３の燃料ノズル６に供給される。ミキサ３の吸気通路２では，燃料ノズル６からの噴霧燃料と，エアクリーナ４で濾過された空気との混合気が生成され，それがスロットル弁５により流量を制御されながら，ガスエンジンＥに吸入されていく。したがって，ガスエンジンＥは，ガス状の第１燃料ＦＡをもって運転を継続することができる。

次に，燃料切換弁１９を，第２入口通路４０Ｂ及び出口通路４１間を接続する側に切換えれば，これに連動してジェット切換弁２２が入口通路４６及び第２出口通路４５Ｂ間を接続する。その結果，今度は第２燃料源１１Ｂから送出された第２燃料ＦＢが第２燃料管１０Ｂを経て直ちに遮断弁２０に向かう。そして遮断弁２０を通過した第２燃料ＦＢは２次レギュレータ２１で略大気圧状態に調圧された後，ジェット切換弁２２により第２ジェット４４Ｂ側に誘導され，第２ジェット４４Ｂにより，第２燃料ＦＢに対応した適正な流量に規制されながら，ガスエンジンＥのミキサ３に供給される。したがって，ガスエンジンＥは，ガス状の第１燃料ＦＢをもって運転を継続することができる。

以上から明らかなように，２次レギュレータ２１は，第１燃料ＦＡ及び第１燃料ＦＢの何れに対しても共通に調圧機能を発揮するので１個で足り，燃料供給装置Ｓの簡素化に寄与し得る。しかもベーパーライザ１７，１次レギュレータ１８，燃料切換弁１９，遮断弁２０及び２次レギュレータ２１を相互に一体的に連結してユニット化したので，これら構成要素間の配管を不要にすることができると共に，組立工数の削減をもたらし，第２レギュレータ２１が１個で足りることゝ相俟って，コストの低減と装置のコンパクト化を図ることができる。
［第１燃料専用の燃料供給装置態様］
図３に示すように，第１モジュール体３１と第２モジュール体３２とを，第１モジュール体３１の第２連結部２８と第２モジュール体３２の第４連結部２９とを相互に直接ボルト連結する。それによって１次レギュレータ１８の通路と遮断弁２０の通路とが自動的に接続される。２次レギュレータ２１の，開放された出口には，専用の第１ジェット４４Ａを介して供給管８を接続する。

而して，第１燃料源１１Ａから送出された第１燃料ＦＡが第１燃料管１０Ａを経てベーパーライザ１７に導入されてガス化され，次いで１次レギュレータ１８で調圧された後，遮断弁２０に直接向かう。そこでガスエンジンＥが始動されると，それに応じて遮断弁２０が開弁されるので，遮断弁２０を通過した第１燃料ＦＡは２次レギュレータ２１で略大気圧状態に調圧された後，第１ジェット４４Ａ及び供給管８を経てミキサ３の燃料ノズル６に供給される。したがって，この形態の燃料供給装置は，専ら第１燃料ＦＡをガスエンジンＥに供給するものとなる。

このような形態の燃料供給装置の組み立てに際しても，ベーパーライザ１７及び１次レギュレータ１８からなる第１モジュール体３１と，遮断弁２０及び第２モジュール体３２とを連結することにより，その装組み立てを簡単，迅速に行うことができ，組立性が良好である。
［第２燃料専用の燃料供給装置態様］
図４に示すように，第２モジュール体３２において，遮断弁２０側の通路入口に第２燃料管１０Ｂを直接接続し，２次レギュレータ２１の通路出口に専用の第２ジェット４４Ｂを介して供給管８を接続する。

而して，第２燃料源１１Ｂから送出されたガス状の第１燃料ＦＢは第２燃料管１０Ｂを経て直ちに遮断弁２０に向かう。そこでガスエンジンＥが始動されると，それに応じて遮断弁２０が開弁されるので，遮断弁２０を通過した第１燃料ＦＢは２次レギュレータ２１で略大気圧状態に調圧された後，第２ジェット４４Ｂ及び供給管８を経てミキサ３の燃料ノズル６に供給される。したがって，この形態の燃料供給装置は，専ら第１燃料ＦＢをガスエンジンＥに供給するものとなる。

以上より明らかなように，切換式のガスエンジン用燃料供給装置Ｓでは，その構成要素を選択的に組み合わせることにより，第１燃料専用型及び第２燃料専用型など，異なるタイプの燃料供給装置を構成することができ，その結果，これら三タイプの燃料供給装置においては共通機器が多く存在することになり，量産性が向上してコストの低減が期待できる。

本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，第１モジュール体３１は，ベーパーライザ１７及び１次レギュレータ１８を不離一体に結合することで構成することもでき，また第２モジュール体３２も，遮断弁２０及び２次レギュレータ２１を不離一体に結合することで構成することができる。

本発明の燃料供給装置を備えるガスエンジンの燃料供給系統図。 上記燃料供給装置の各機能モジュールをモデル化して表した拡大側面図。 同燃料供給装置の一部を利用して，第１燃料専用の供給装置を構成した態様を示す側面図。 同燃料供給装置の一部を利用して，第２燃料専用の供給装置を構成した態様を示す側面図。

符号の説明

Ｅ・・・・・ガスエンジン
ＦＡ・・・・第１燃料（ブタンガス）
ＦＢ・・・・第２燃料（プロパンガス）
Ｓ・・・・・ガスエンジン用燃料供給装置
３・・・・・ミキサ
７・・・・・燃料出口
８・・・・・供給管
９Ａ・・・・第１燃料入口
９Ｂ・・・・第２燃料入口
１１Ａ・・・第１燃料源
１１Ｂ・・・第２燃料源
１７・・・・ベーパーライザ
１８・・・・１次レギュレータ
１９・・・・燃料切換弁
２０・・・・遮断弁
２１・・・・２次レギュレータ
２３・・・・ヒータ
３１・・・・第１モジュール体
３２・・・・第２モジュール体

Claims (5)

1. 第１燃料源（１１Ａ）から導入した第１燃料（ＦＡ）をガス化するベーパーライザ（１７）と，このベーパーライザ（１７）から導入したガス状の第１燃料（ＦＡ）の調圧を行う１次レギュレータ（１８）と，この１次レギュレータ（１８）から送出されたガス状の第１燃料（ＦＡ）を導入する第１入口通路（４０Ａ），第２燃料源（ＦＢ）から送出されたガス状の第２燃料（ＦＢ）を導入する第２入口通路（９Ｂ），並びに共通の出口通路（４１）を有すると共に，第１及び第２入口通路（４０Ａ，４０Ｂ）を選択的に出口通路（４１）に接続し得る燃料切換弁（１９）と，この燃料切換弁（１９）の出口通路（４１）から送出されたガス状の第１燃料（ＦＡ）又は第２燃料（ＦＢ）を略大気圧状態に調圧してガスエンジン（Ｅ）のミキサ（３）に供給する共通の２次レギュレータ（２１）と，前記燃料切換弁（１９）及び２次レギュレータ（２１）間の燃料通路をガスエンジン（Ｅ）の作動・停止に応じて開・閉する遮断弁（２０）とを備え，前記ベーパーライザ（１７），１次レギュレータ（１８），燃料切換弁（１９），遮断弁（２０）及び２次レギュレータ（２１）を相互に一体的に連結してユニット化したことを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。
2. 請求項１記載のガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記遮断弁（２０）及び１次レギュレータ（１８）と前記燃料切換弁（１９）との各連結部を着脱可能に構成すると共に，前記遮断弁（２０）及び１次レギュレータ（１８）から前記燃料切換弁（１９）を分離したときには，前記遮断弁（２０）に１次レギュレータ（１８）及び，第２燃料源（１１Ｂ）に連なる第２燃料管（１０Ｂ）を選択的に連結し得るようにしたことを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。
3. 請求項１又は２記載のガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記ベーパーライザ（１７）及び１次レギュレータ（１８）により第１モジュール体（３１）を構成したことを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。
4. 請求項１又は２記載のガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記遮断弁（２０）及び２次レギュレータ（２１）により第２モジュール体（３２）を構成したことを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。
5. 請求項１〜３の何れかに記載のガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記ベーパーライザ（１７）に燃料加熱用のヒータ（２３）を設けたことを特徴とする，ガスエンジン用燃料供給装置。

Images