JPH03124950A - Ｌｐｇエンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＬＰＧ（液化石油ガス）を燃料とするエンジン
の燃料供給装置、詳しくはＬＰＧ中のタール分を分離捕
集し分解処理する手段を具えた燃料供給装置に関するも
のである。

［従来の技術］ ＬＰＧは燃料経済性、エンジン各気筒への分配性、排気
対策などの面でガソリンに比べ有利であるので営業車の
燃料として広く利用されているが、高沸点成分であるタ
ールを含んでいて液相から気相に変化するときにこれら
が分離し、ベーパライザのダイヤフラムや弁などに付着
して性能劣化や作動不良を生じさせたり混合器の絞り介
層縁に付着してアイドル不調を生じさせる原因となる。

そこで、ＬＰＧタンクからベーパライザに至る燃料通路
に加熱室とその下方の貯留室とからなり、ＬＰＧを加熱
室で加熱ガス化してタールを分離し低所の貯留室にため
るようにしたタール分離捕集手段を設ける技術が提案さ
れている（特開昭５４−１４１９２０号、同５６−７２
２４８号各公報参照）、これらの技術においてＬＰＧを
加熱ガス化する熱源として最も経済的なエンジン冷却水
を用いるのが有利であるが、エンジン冷機時にはＬＰＧ
をガス化できないので先に分離捕集したタールを溶融し
再混入させてしまうという不都合がある。

その対策として前記特開昭５４−１４１９２０号公報に
開示の技術では加熱室に液体ＬＰＧをノズルによって霧
状に送入し低温でもガス化が可能であるようにしており
、また前記特開昭５６−７２２４８号公報に開示の技術
では低温時に加熱室をバイパスさせてベーパライザに液
体ＬＰＧをそのまま送るようにしている。

しかしながら、ＬＰＧが加熱室を通過している状態であ
ってＬＰＧとエンジン冷却水との温度差が小さいときや
高負荷時のようにＬＰＧ消＜’ｋＨｆ−が多いときは、
エンジン冷却水がかなり高温であっても加熱室を通過す
るＬＰＧの全部をガス化することができず、貯留室にた
まっているタールを溶融し再混入させるという不都合を
避けることはできない、更に、貯留室にたまったタール
をドレーン口から抜取る必要があるので保守面でも厄介
である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は液体ＬＰＧを加熱ガス化してタールを分離しそ
のまま燃料通路の低所の貯留室にためておくという従来
の技術がもっているタールが再混入しやすいという前記
課題を解決しようとするものであって、貯留室にタール
がドレーン口から抜取らなくてもそのままためられて蓄
積するということがなく、従ってＬＰＧに再混入させる
心配のないタール分離捕集手段をもつたＬＰＧエンジン
の燃料供給装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ ＬＰＧタンクからベーパライザに至る燃料通路にＬＰＧ
の加熱器および分離したタールの貯留室を設けた燃料供
給装置がもっている前記課題を解決するため、本発明は
タール分解能を有する触媒を貯留室に装填するという手
段を講じた。

触媒はベントナイト、カオリンなどの天然品、マグネシ
ア、アルミナなどの人工品が使用可能であるが、高純度
アルミナ、球状アルミナ担体などのアルミナ触媒やシリ
カ−アルミナ触媒、ゼオライト触媒が好適であり、ベレ
ット、球。

粒塊など任意の形状で用いることができる。

［作用］ Ｌ　Ｉ）　Ｇタンクから送出された液体ＬＰＧは加熱器
で加熱ガス化してベーパライザに送られ、未揮発で液状
のタールは分離して貯留室に入る。

貯留室に入ったタールは触媒に接触してメタン、二酸化
炭素などの気体と水とに分解しＬＰＧと一緒にベーパラ
イザに送られて貯留室にためられることがない。即ち、
分離したタールはその都度順次分解し、そのまま残って
液体ＬＰＧに溶融し再混入するということがない。

［実施例コ 図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による燃料供給装置の一例を概略的に示
したちのであって、ＬＰＧタンク２からベーパライザ６
に至る燃料通路１にフィルタ３、エンジン運転時に開弁
し停止時に閉弁する電磁駆動の遮断弁４、電磁駆動の第
一開閉弁ＩＩ、タール分離捕集手段５、電磁駆動の第二
開閉弁１２が順に設置されており、これらを通って所定
圧力に調整された気体ＬＰＧが混合器７で空気と混合し
エンジン９に供給される。燃料通路ｌの第一開閉弁Ｉｔ
よりも上流側と第二開閉弁Ｉ２よりも下流側とを接続し
て電磁駆動の第三開閉弁１３を有する短絡通路ｌＯが設
けられており、タール分離捕集手段５を経ることなく液
相のＬＰＧをベーパライザ６に送ることができるように
なっている。

タール分離捕集手段５は加熱器１５と分離捕集器２５と
貯留室２９とを−っのケーシング３３に内蔵して一体と
した構成である。

加熱器１５は周側壁１６と底壁１７とに囲まれていると
ともにこれらの壁１６．１７に形成したフィン１６ａ、
１７ａを突出させた加熱室１８をケーシング３３のふた
板３４で密閉し、燃料通路ｌの第一開閉弁ＩＩの下流側
を接続した入口通路２０と分離捕集器２５に至る導通路
２１とを加熱室１８に開口してＬＰＧがフィン１６ａ、
１７ａにより蛇行して流れるようにするとともに、底壁
１７の背面に冷却水室２２を設けてエンジン９のジャケ
ットから延びる冷却水管２３ａ、２３ｂを接続開口した
構成とされている。

冷却水室２２を流れるエンジン冷却水は底壁１７、周側
壁Ｉ６、フィン１６ａ、１７ａを高温に加熱し、ＬＰＧ
タンク２から加熱室１８に流入した液体のＬＰＧは蛇行
しながらこの熱によってガス化し高沸点のタールを液状
に分離する。フィン＋６ａ、１７ａは熱交換面積を増大
させ熱伝達効率を向上するのに役立つが、省略しても差
支えない１分離したタールは液状のまま加熱室Ｉ８の壁
面に付着し或いはミスト状となってガス化したＬＰＧと
一緒に導通路２１を通って分離捕集器２５に送られる。

分離捕集器２５は上部の円筒室２６と下部の円錐室２７
とからなり、円筒室２６に導通路２１を接線方向へ向け
て開口させるとともに出口通路２８を中心下向きに開口
させた構成とされている。

このサイクロン構造により、壁面流の液状タールとミス
ト状タールとを連行して円筒室２６に接線方向に流入し
たガス化ＬＰＧは螺旋状に流れ、液状タールとミスト状
タールは遠心力によって壁面に付着し次で重力で流下し
て下方に設置されている貯留室２９に入る。このように
してタールを除去したガス化ＬＰＧは出口通路２８から
これに接続された第二開閉弁１２の上流側から燃料通路
１に入りベーパライザ６に送られるのである。

貯留室２９は箱形の周壁３０とふた板３４とによって密
閉構造とされ、ふた板３４を外すことにより加熱室１８
と貯留室２９とを点検することができる。

ここで、本実施例ではＬＰＧをガス化させる熱源として
経済的に最も有利なエンジン冷却水を使用しているので
、エンジン冷機時には完全にガス化させることができず
分離捕集器２５および貯留室２９の一部または全部が液
体のＬＰＧで占められることがある。また、エンジン高
負荷時にはＬＰＧ消費量が多いので加熱器１５の能力以
上の流量のＬＰＧが流れ、一部がガス化しないで通過す
ることがある。従って、そのままではそれ迄に分離して
たまっているタールが液体ＬＰＧに溶融し再混入してし
まう。

本実施例によると、ベントナイト、カオリン、ケインウ
ニなどの天然品、マグネシア、アルミす、アルミニウム
スポンジなどの火工品から選ばれたペレット状の触媒３
１の適当量が貯留室２９に装填されている。この触媒３
１はタールをエチレン、二酸化炭素などの気体と水とに
分解する機能をもち、分解した成分はＬＰＧと一緒にベ
ーパライザ６に送られる。即ち、触媒３１はＬＰＧから
分離して少量ずつほぼ連続的に貯留室２９に入るタール
をその都度順次分解し、そのままの状態で貯留室２９に
ためるということがない。

尚、未分解のタールが貯留室２９に残存しているときに
液体ＬＰＧが貯留室２９に入るという万一の場合の対策
として、本実施例では短絡通路ＩＯと第一、第二、第三
の開閉弁１１．１２．１３からなる通路切換え手段１４
とを設け、自動車搭載のマイクロコンピュータからなる
電子式制御装置によって通路切換え手段Ｉ４を制御する
ように′した。

即ち、加熱室１８でＬＰＧに伝達される熱量はエンジン
冷却水と液体ＬＰＧとの温度差によって決定され、また
ＬＰＧの気化熱は一定値であるので、加熱室Ｉ８でガス
化可能なＬＰＧの量はエンジン冷却水の温度Ｔｗと液体
ＬＰＧの温度Ｔｐとを検出すれば算出できる。また、Ｌ
ＰＧの消費量即ち流量Ｑは直接検出してもよいが、本実
施例ではエンジン回転速度、絞り弁開度、吸入空気量、
吸気管負圧などのエンジン運転状態を表わすパラメータ
から算出するようにした。

そして、（Ｔｗ−Ｔｐ）＜αＱ（α：定数）であれば加
熱器Ｉ５の能力以上のＬＰＧが流れていて完全にガス化
できない状態であるので、電子式制御装置は第一開閉弁
ＩＩ、第二開閉弁１２を閉弁し第三開閉弁１３を開弁す
るようにこれらを制御し、タール分離捕集手段５をバイ
パスする短絡通路ｌＯを流すようにする。　　（Ｔｗ−
Ｔｐ）＞αＱであれば加熱器Ｉ５の能力以下のＬＰＧが
流れ完全なガス化が可能であるので、電子式制御装置は
第一開閉弁１１、第二開閉弁１２を開弁し第三開閉弁１
３を閉弁するようにこれらを則御し、ＬＰＧがタール分
離捕集手段５を流れるようにする。このような制御によ
って貯留室２９にたまったタールが液体ＬＰＧに再混入
してベーパライザ６へ送られるという心配が完全に解消
される。

次に、タール分離捕集手段５について検討すると、加熱
器１５、分離捕集器２５、貯留室２９が別体に構成され
た場合、貯留室２９が周囲の大気温度と同程度となるの
でガス化したＬＰＧがここで再液化しタールを混入して
ベーパライザ６へ送られるという心配がある。その対策
として本実施例ではこれらを一体とし、各部の温度が加
熱器Ｉ５と同程度となるようにして気体ＬＰＧの再液化
を防止した。

尚１本実施例でサイクロンｈ′Ｉｔ造の分離捕集器２５
を設置したのはミスト状のタールを捕集してタール除去
率を高めるためであり、先に述べた特開昭５４−１４１
９２０号、同５６−７２２４８号各公報開示の技術のよ
うに加熱器１５の下方に貯留室２９を一体に設けたもの
であってもよい。また、触媒３１を大量に装填してター
ルが短時間で完全に分解されるようにすれば短絡通路ｌ
Ｏや通路切換え手段１４を省くことができる。

［発明の効果］ 以上のように、液体ＬＰＧを加熱器でガス化した際に分
離したタールをそのままためて蓄積することなく触媒で
分解するようにした本発明によると、加熱器および貯留
室を液体ＬＰＧが流れることがあってもタールを再混入
させるということがなくなり、ベーパライザや混合器の
機能を狂わせる心配をなくすものである。また、分解に
よって生じた成分はＬＰＧと一緒にベーパライザに送ら
れるので抜取る必要がなく保守面で有利である：

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る燃料供給装置の系統図、
第２図はタール分離捕集手段の実施例を示す縦断面図、
第３図は第２図のｘ−Ｘ線に沿う断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＬＰＧタンクからペーパライザに至る燃料通路にＬＰＧ
   の加熱器および分離したタールの貯留室が設けられてい
   るＬＰＧエンジンの燃料供給装置において、タール分解
   能を有する触媒が前記貯留室に装填されていることを特
   徴とする燃料供給装置。