JPH0217172Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 この考案は、燃焼を行なう機関に気体燃料を供
給するための装置に関し、特に空気に対して一定
の割合で燃料を供給する装置である。

ロ 従来技術 最近、埋蔵量が多く供給が安定している等の理
由でLNG，LPG等の気体燃料が注目をあつめて
いる。これらの気体燃料を機関に供給するための
装置としては、従来は、空気系の通路にベンチユ
リを設け、このベンチユリで生じる負圧によつて
燃料を吸い出して供給する方式のものや、燃料通
路に設けたバタフライバルブの開度をモーターで
電気的に制御して供給する方式のものがあつた。

前者は、ベンチユリを用いるため吸気損失が大
きく、エンジンの出力アツプを阻害する欠点があ
つた。又、後者はモーターで制御するため構造が
複雑で大型になる欠点があつた。

ハ 考案の目的 この考案は、上記従来技術の欠点を解消した気
体燃料供給装置を提案するのが目的である。

ニ 考案の構成と作用 燃料通路１に設けた１次減圧室２３と、該１次
減圧室２３の出口に配置したニードルバルブ３７
と、このニードルバルブ３７に連結した２枚のダ
イアフラム３９，４７と、空気通路７に設けられ
空気流量に応じた差圧を発生する第１の差圧形成
手段８と、該差圧形成手段８の前後の圧力を前記
２枚のダイアフラムのうち一方のダイアフラム３
９の両側にそれぞれ導く手段１１，１２と、燃料
通路１に設けられ燃料流量に応じた差圧を発生す
る第２の差圧形成手段２と、該差圧形成手段２の
前後の圧力を前記２枚のダイアフラムのうち他方
のダイアフラム４７の両側にそれぞれ導く手段
５，６とを有し、前記第１の差圧発生形成手段８
の差圧により前記一方のダイアフラム３９がニー
ドルバルブ３７を開く方向に付勢し、前記第２の
差圧形成手段２の差圧により前記他方のダイアフ
ラム４７がニードルバルブ３７を閉じる方向に付
勢するように前記差圧を導く手段１１，１２，
５，６が接続されていて、前記２枚のダイアフラ
ムにかかる圧力に応じてニードルバルブの開度が
制御される。

空気流量が増して、空気側の差圧形成手段の圧
力差が大きくなると、ダイアフラムの力が変化し
てニードルバルブは開く方向に動き燃料流量も増
加する。そうすると燃料側の圧力差が増すが、こ
の圧力差はダイアフラムによりニードルバルブを
閉じる方向に働く。このようにして、空気側と燃
料側の圧力差によるダイアフラムの力がつり合う
点で空気と燃料の流量が保たれる。かくして一定
の空燃比の混合気が機関に供給される。

ホ 実施例 第１図において１は燃料通路で、差圧形成手段
であるオリフイス２を備えており、該オリフイス
の上流と下流に差圧取出しのためのユニオン３．
４が設けてある。オリフイス２の前後の圧力は管
５と６で燃料制御弁２０に導かれている。７は空
気通路で、差圧形成手段であるオリフイス８を備
えており、該オリフイスの上流と下流に差圧取出
しのためのユニオン９，１０が設けてある。オリ
フイス８の前後の圧力は管１１と１２で燃料制御
弁２０に導かれている。燃料通路１を流れる気体
燃料と空気通路７を流れる空気は公知の手段で混
合されて図示されてない機関へ供給される。

前記燃料制御弁２０はその燃料入口２１と燃料
出口２２により燃料通路に接続挿入されており、
第２図にその細部構造を示す。

第２図において、燃料制御弁２０は全体がおよ
そ円柱形の外形を有している。２３はダイアフラ
ム２４と１次室ボデー２５だ囲まれた１次減圧
室、２６はダイアフラム２４と１次室カバー２７
に囲まれた大気室、２８は１次室カバー２７に明
けた大気連通孔、２９は燃料入口２１を形成する
パイプの１次減圧室に開口する端部で形成された
１次バルブシート、３０は該バルブシートと協働
する１次バルブで、固定支点３１の周りに揺動可
能な１次レバー３２の一端に固着されている。１
次レバー３２の他端は前記ダイアフラム２４に固
着したフツク３３に引つ掛けられている。３４は
ダイアフラム２４を付勢するスプリングで結果的
に１次バルブ３０がバルブシート２９から離れる
方向に作用する。３５はスプリング３４の力を加
減するアジヤスト・スクリユー、３６は蓋であ
る。

３７は１次減圧室２３の出口３８に対向配置し
たニードルバルブで、空気ダイアフラム３９に連
結されており、さらにその右端延長部は第１のレ
バー４０に当接している。該レバー４０は固定支
点４１の周りに揺動可能である。

空気ダイアフラム３９の左室４２と右室４３は
ユニオン４４，４５により前記管１１，１２と連
結され、前記オリフイス８の前後の圧力がそれぞ
れ導かれている。４６は可撓性のブーツである。
４７は燃料ダイアフラムでその右室４８と左室４
９はユニオン５０，５１により前記管５，６に連
結され、前記オリフイス２の前後の圧力がそれぞ
れ導かれている。５２は可撓性のブーツ、５３は
ダイアフラム４７を図の左方へ付勢するスプリン
グ、５４は該スプリングの力を調整するアジヤス
トスクリユー、５５は燃料ダイアフラム４７の中
央に固着したロツド、５６は固定支点５７の周り
に揺動可能な第２のレバーで、その可動端近くが
ロツド５５の端に当接している。該第２のレバー
５６は突出部５８を有し、その端部が前記第１の
レバー４１の可動端近くに当接している。

第１のレバーがニードルバルブ３７の右端に当
接する点から支点４１までの長さｌは、第２のレ
バーがロツド５５の端に当接する点から支点５７
までの長さｌと等しく定めてある。又、第１のレ
バーが突起５８と当接する点から支点４１までの
長さをl₁とし、第２のレバー５６の突起５８から
支点５７までの長さをl₂とすると、ロツド５５が
第２のレバー５６を左方に押す力Ｆは突起５８と
第１のレバー４０を介してニードルバルブ３７を
F′なる力で左方に押すことになる。

力ＦとF′は、 F′＝l₁／l₂Ｆ の関係があるから、レバー比l₁／l₂を変更するこ
とで両ダイアフラム３９と４７の力の釣り合いを
変えることが可能である。

上記構成において、燃料入口２１から１次減圧
室に流入した気体燃料は、ダイアフラム２４や１
次バルブ３０等の作用で一定圧力に保持される。
空気通路７を流れる空気流量が大きくなると、空
気ダイアフラム３９が右方に押されてニードルバ
ルブ３７が右方に移動し、多量の燃料が機関へ供
給されるが、燃料流量の増大につれて燃料ダイア
フラム４７の右室と左室の圧力差も大きくなつて
ダイアフラム４７が左方に大きな力で付勢されて
ニードルバルブ３７を左方に押し、空気ダイアフ
ラム３９による力と釣り合つた位置でニードルバ
ルブ３７が静止し、燃料流量が設定される。

空気重量流量Gaとオリフイス８の前後差圧
ΔPaとの間には第３図に示す関係があり、燃料重
量流量Gfとオリフイス２の前後差圧ΔPfとの間に
は第４図に示す関係があり、第３図と第４図の特
性は相似であるため、結果的に空気と燃料それぞ
れの重量流量GaとGfとの間には第５図の直線イ
に示すような比例関係が成立する。そして、スプ
リング５３の力を大きくすると直線ロ又はハに示
すように燃料流量を小さく変更することができ、
空燃比を変えることが可能である。

なお上記実施例では差圧成形手段としてオリフ
イス２，８を用いたが、オリフイスの代りにノズ
ルを用いてもよいし、単に通路が細くなつている
だけでもよい。

又、燃料が液体であるLPG等の場合には気化
を助けるために、温水で加温した燃料通路を設け
るとよい。

又、１次カバー室は連通孔２８で大気に連通す
る代りに、連通路２８′で２次室に連通させても
よい。

ヘ 考案の効果 空気通路と燃料通路にそれぞれ設けた差圧形成
手段の前後圧をそれぞれ空気ダイアフラムと燃料
ダイアフラムに導き、両ダイアフラムの平衡状態
で燃料流量を定めるようにしたため、従来のよう
に加工精度が要求されるベンチユリが不要とな
り、空燃比が広い範囲にわたり維持され、しかも
混合気のエンジンシリンダへの充填効率がよくエ
ンジンの出力アツプが図れる。

又、燃料を正圧で送り込めるため、充填効率が
良くなり、空気を加圧する機関にも使用できる。

又、簡単な構造で、軽量コンパクトな効率の良
い燃料系を種々の幅広い機関に供給できる。

又、空気系の差圧ΔPaと燃料系の差圧ΔPfとの
平衡状態で作動する。つまり、フイードバツク制
御であるため、精度が高い。

さらに又、スプリングの調整により容易に空燃
比の設定を変更する機構を設けることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を説明する一部縦断
面図、第２図は第１図の実施例に用いる燃料制御
弁の拡大縦断面図、第３図と第４図はそれぞれ空
気流量と燃料流量に対するオリフイスの差圧特性
を示す線図、第５図は空気流量と燃料流量の関係
を示す線図である。 １……燃料通路、２……オリフイス（差圧形成
手段）、５，６……管、７……空気通路、８……
オリフイス（差圧形成手段）、１１，１２……管、
２０……燃料制御弁、２３……１次減圧室、３７
……ニードルバルブ、３８……出口、３９……空
気ダイアフラム、４７……燃料ダイアフラム、４
０，５６……レバー、５３……スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料通路１に設けた１次減圧室２３と、該１次
   減圧室２３の出口に配置したニードルバルブ３７
   と、このニードルバルブ３７に連結した２枚のダ
   イアフラム３９，４７と、空気通路７に設けられ
   空気流量に応じた差圧を発生する第１の差圧形成
   手段８と、該差圧形成手段８の前後の圧力を前記
   ２枚のダイアフラムのうち一方のダイアフラム３
   ９の両側にそれぞれ導く手段１１，１２と、燃料
   通路１に設けられ燃料流量に応じた差圧を発生す
   る第２の差圧形成手段２と、該差圧形成手段２の
   前後の圧力を前記２枚のダイアフラムのうち他方
   のダイアフラム４７の両側にそれぞれ導く手段
   ５，６とを有し、前記第１の差圧発生形成手段８
   の差圧により前記一方のダイアフラム３９がニー
   ドルバルブ３７を開く方向に付勢し、前記第２の
   差圧形成手段２の差圧により前記他方のダイアフ
   ラム４７がニードルバルブ３７を閉じる方向に付
   勢するように前記差圧を導く手段１１，１２，
   ５，６が接続されていて、前記２枚のダイアフラ
   ム３９，４７にかかる圧力に応じてニードルバル
   ブ３７の開度を制御するようにした気体燃料供給
   装置。