JP4459119B2 - ガスエンジン用燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は，カセット式の液化燃料ボンベから送出された液化燃料を加熱して気化燃料にする加熱手段と，前記気化燃料の圧力を調整する圧力調整器と，圧力調整された気化燃料を空気と混合してガスエンジンに供給するミキサとを備える，ガスエンジン用燃料供給装置の改良に関する。

従来，かゝるガスエンジン用燃料供給装置には，下記のようなものが知られている。
（１）液化燃料を加熱する加熱手段として，ガスエンジンの発生熱を利用するもの（特許文献１参照）。
（２）上記加熱手段として，サーモスタット付き電気ヒータを使用したもの。
特開平１０−１２２０５６号公報

ところで，上記（１）のものは，ガスエンジンの暖機運転が完了するまでは，液化燃料を気化させるに足る熱量をガスエンジンから得ることはできず，したがって，暖機運転中は別の加熱手段，例えば電気ヒータにより液化燃料を加熱する必要があり，結局，装置全体として構成が複雑になる。またガスエンジンの高負荷運転時には，その発生熱量が特に増加し，電気ヒータ系の液化燃料導管の内圧を大きく上昇させるから，その導管を高価な高圧型に構成する必要がある。

また上記（２）のものでは，液化燃料の高圧時でも，その液化燃料を気化させるために，電気ヒータのサーモスタットのオフ温度を高めに設定する必要がある（液化燃料の気化要求温度は液化燃料の圧力増加に応じて上昇する。）。したがって液化燃料の低圧時には，電気ヒータの熱量の無駄な消費が多くなる。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，電気ヒータを使用して，ガスエンジンの始動時からミキサに気化燃料を供給し得るようにし，しかも液化燃料の圧力の高低に拘わらず，電気ヒータでの無駄な熱量消費を抑えることができるようにした，前記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，本発明は，カッセット式の液化燃料ボンベから送出された液化燃料を加熱して気化燃料にする加熱手段と，前記気化燃料の圧力を調整する圧力調整器と，圧力調整された気化燃料を空気と混合してガスエンジンに供給するミキサとを備える，ガスエンジン用燃料供給装置において，前記加熱手段を構成する電気ヒータと，前記液化燃料ボンベの液化燃料の温度を検出する第１温度センサと，前記電気ヒータにより加熱，気化された気化燃料の温度を検出する第２温度センサと，この第２温度センサの検出温度が前記第１温度センサの検出温度に所定値を上乗せした温度となるように前記電気ヒータの作動を制御する制御装置とを備えることを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記所定値として，液化燃料ボンベ内の液化燃料圧力の低い側での液化燃料温度と気化要求温度との差を用いることを第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，前記第１温度センサを，前記液化燃料ボンベとしてのボンベの外側に取り付け，該ボンベの温度を前記液化燃料の温度として検出するようにしたことを第３の特徴とする。

また本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記第１温度センサを，前記液化燃料ボンベの出口に接続される液化燃料導管の外側に取り付け，該液化燃料導管の温度を前記液化燃料の温度として検出するようにしたことを第４の特徴とする。

尚，前記制御装置は，後述する本発明の実施例中の電子制御ユニット２３に対応する。

本発明の第１の特徴によれば，電気ヒータの作動により，ガスエンジンの始動時から液化燃料を気化させてミキサに供給し，ガスエンジンを正常に作動させることができる。しかも，制御装置により，第２温度センサの検出温度が第１温度センサの検出温度に所定値を上乗せした温度となるように電気ヒータの作動を制御することで，液化燃料の圧力の高低に拘わらず，電気ヒータでの無駄な熱量消費を抑えることができると共に，気化燃料用導管の内圧の無用な上昇を防ぐことができる。同時に制御装置による電気ヒータの作動制御を容易，的確に行うことができ，これによって電気ヒータでの無駄な熱量消費を的確に抑えることができる。

さらに本発明の第３の特徴によれば，第１温度センサにより，液化燃料の温度を，液化燃料ボンベを介して間接的に検出することで，第１温度センサを高圧型に構成する必要がなく，安価なもので足りる。

また本発明の第４の特徴によれば，第１温度センサにより，液化燃料の温度を，液化燃料導管を介して間接的に検出することで，第１温度センサを高圧型に構成する必要がなく，安価なもので足りる。

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は本発明の第１実施例に係る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は本発明の第２実施例を示す，図１との対応図，図３はカセット式ボンベの液化燃料蒸気圧特性と気化要求温度との関係を示す線図である。

先ず，図１に示す本発明の本発明の第１実施例より説明する。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に連なる気化燃料導管８の上流端が圧力調整器１０の燃料出口１０ａに接続される。圧力調整器１０の燃料入口側には気化室１５が設けられ，この気化室１５の燃料入口１５ａに，液化燃料（例えば液化ブタンガス）を充填したカセット式液化燃料ボンベ（以下，単に燃料ボンベという。）１６から延出する液化燃料導管１７の下流端が接続される。

気化室１５の一側には電気ヒータ２０が取り付けられ，この電気ヒータ２０の作動により気化室１５に導入された液化燃料を加熱，気化させるようになっている。圧力調整器１０は，気化室１５から送られた高圧の気化燃料を大気圧に調整するようになっている。

燃料ボンベ１６の外側に第１温度センサ２１が取り付けられ，この第１温度センサ２１によって燃料ボンベ１６の温度が，その内部の液化燃料の温度として検出される。また気化室１５の外側に第２温度センサ２２が取り付けられ，この第２温度センサ２２によって気化室１５の温度が，その内部の気化燃料の温度として検出される。これら第１及び第２温度センサ２１，２２の検出温度は，電気信号として電子制御ユニット２３に送られ，電子制御ユニット２３では，それら信号に基づいて第２温度センサ２２の検出温度が第１温度センサ２１の検出温度に所定値Ｓを上乗せした温度となるように電気ヒータ２０の作動を制御するようになっている。

図３は，上記燃料ボンベ１６の液化燃料蒸気圧特性と気化要求温度との関係を示す。同図から明かなように，燃料ボンベ１６内の液化燃料温度は，その液化燃料圧力の増加に応じて上昇する。またその液化燃料の気化要求温度も，その液化燃料圧力の増加に応じて上昇する。しかも液化燃料温度と気化要求温度との差Ｓは，液化燃料圧力の低い側で若干大きいが，略一定である。前記電子制御ユニット２３において，第１温度センサ２１の検出温度に上乗せする所定値Ｓは，液化燃料圧力の低い側での液化燃料温度と気化要求温度との差Ｓを用いる。

次に，この実施例の作用について説明する。

ガスエンジンＥの始動時からその運転中，燃料ボンベ１６から送出された高圧の液化燃料は，液化燃料導管１７を経て気化室１５に導入され，該室１５で電気ヒータ２０の作動により加熱，気化される。この気化燃料は，圧力調整器１０により大気圧に調整された後，気化燃料導管８を経てミキサ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に供給される。このようにガスエンジンＥは，その始動時から正常に作動させることができる。

しかも上記電気ヒータ２０の作動は，第２温度センサ２２で検出される気化燃料温度が第１温度センサ２１で検出される液化燃料温度に所定値Ｓを上乗せした温度となるように，電子制御ユニット２３によって制御されるので，液化燃料の圧力の高低に拘わらず，電気ヒータ２０での無駄な熱量消費を容易，的確に抑えることができると共に，電気ヒータ２０系の液化燃料導管１７の内圧の無用な上昇を確実に防ぐことができる。

その際，第１温度センサ２１は，燃料ボンベ１６の外側に取り付けられ，液化燃料温度を燃料ボンベ１６を介して間接的に検出するようにしたので，第１温度センサ２１を高圧型に構成する必要はなく，安価なもので足りる。

次に，図２に示す本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例は，第１温度センサ２１を燃料ボンベ１６の出口近傍の液化燃料導管１７の外側に取り付けた点を除けば，前実施例と同様の構成であり，図２中，前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施例によれば，液化燃料の温度を，燃料ボンベ１６の出口近傍で液化燃料導管１７を介して間接的に検出するので，この場合も第１温度センサ２１を高圧型に構成する必要はなく，安価なもので足りる。

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。

本発明の第１実施例に係る燃料供給装置を備えるガスエンジンの燃料供給系統図。 本発明の第２実施例を示す，図１との対応図。 カセット式ボンベの液化燃料蒸気圧特性と気化要求温度との関係を示す線図。

Ｅ・・・・・ガスエンジン
３・・・・・ミキサ
８・・・・・気化燃料導管
１０・・・・圧力調整器
１５・・・・気化室
１６・・・・液化燃料ボンベ
１７・・・・液化燃料導管
２０・・・・電気ヒータ
２１・・・・第１温度センサ
２２・・・・第２温度センサ
２３・・・・制御装置（電子制御ユニット）

Claims (4)

1. カセット式液化燃料ボンベ（１６）から送出された液化燃料を加熱して気化燃料にする加熱手段（２０）と，前記気化燃料の圧力を調整する圧力調整器（１０）と，圧力調整された気化燃料を空気と混合してガスエンジン（Ｅ）に供給するミキサ（３）とを備える，ガスエンジン用燃料供給装置において，
   前記加熱手段を構成する電気ヒータ（２０）と，前記液化燃料ボンベ（１６）の液化燃料の温度を検出する第１温度センサ（２１）と，前記電気ヒータ（２０）により加熱，気化された気化燃料の温度を検出する第２温度センサ（２２）と，この第２温度センサ（２２）の検出温度が前記第１温度センサ（２１）の検出温度に所定値（Ｓ）を上乗せした温度となるように前記電気ヒータ（２０）の作動を制御する制御装置（２３）とを備えることを特徴とする，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，
   前記所定値として，液化燃料ボンベ（１６）内の液化燃料圧力の低い側での液化燃料温度と気化要求温度との差（Ｓ）を用いることを特徴とする，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，
   前記第１温度センサ（２１）を，前記液化燃料ボンベ（１６）の外側に取り付け，該ボンベ（１６）の温度を前記液化燃料の温度として検出す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。
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，
   前記第１温度センサ（２１）を，前記液化燃料ボンベ（１６）の出口に接続される液化燃料導管（１７）の外側に取り付け，該液化燃料導管（１７）の温度を前記液化燃料の温度として検出す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。

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