JPH05141314A - 液化ガス機関用燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の液化ガス機関用燃料供給装置の目的
は液化ガス燃料を用いるガスエンジンにおいて燃料貯溜
容器内の温度が燃料の気化潜熱で下り圧力が下り燃料供
給が不可能になることのない液化ガス機関用燃料供給装
置を提供することである。 【構成】 液化ガス機関において液化ガス燃料貯溜容器
から液化燃料を液状のまま取出す燃料取出し手段を有す
るとともに、前記取出された燃料を混合器に供給する燃
料通路を自身の発生熱又は加熱ヒータの発生熱で加熱可
能に配設して成ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液化ガスを燃料に用いる
燃焼機関の燃料供給を安定して行うのに好適な燃料供給
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液化ガスを燃料に用いる燃焼機関
の例を図５によって説明する。図５は従来例の全体概念
図である。従来の液化ガスを燃料に用いる液化ガス機関
１０００は機関本体１００と吸入空気４００と気化した
液化燃料３００ｂを所定の混合比で機関に供給する燃料
供給装置２００より成る。図において１０００は液化ガ
ス機関、１００は機関本体で４サイクル機関を例にすれ
ばガソリン機関と大差ない構造である。１１０はピスト
ン、１２０はシリンダ、１２１は冷却フィン、１３０は
クランクケース、１３１は油槽、１４０は吸気通路、１
５０は排気マフラ、１６０は点火栓、１７０は吸気弁、
１８０は排気弁で何れも機関の公知の要素である。２０
０は燃料供給装置で燃料貯溜容器２１０、調圧弁２３
０、混合器２４０及び燃料通路から成る。２１０は燃料
貯溜容器で密閉された容器である。２２０は気化燃料取
出し手段で気化燃料取出し口と燃料通路から成る。２２
１は気化燃料取出し口で燃料貯溜容器２１０内の上の方
の気相部分に開口している。２２２は燃料通路で燃料取
出し口２２１に通じている。２３０は調圧手段で一次調
圧弁と二次調圧弁から成る。２３１は一次調圧弁で燃料
通路２２２に接続されている。２３１１はケースで一次
調圧弁２３１の骨格をなす。２３１２はダイヤフラムで
ケース２３１１を仕切っている膜である。

【０００３】２３１３は大気室でケース２３１１内の仕
切られた室で大気に通じている。２３１４は燃料室でケ
ース２３１１の仕切られた他方の室で燃料通路２２２に
弁を介して接続されている。２３１５は開閉弁で燃料通
路２２２の燃料室２３１４への開口端に設けられてこを
介してダイヤフラム２３１２に押されて居り燃料室２３
１４側へのみ開く弁である。２３１６は動作圧力設定ば
ねで大気室２３１３内にありダイヤフラム２３１２を燃
料室２３１４側へ押すばねである。２３１７は支点で開
閉弁２３１５のてこの支点である。２３１８は均圧穴で
大気室１３１３の外壁にあけられ大気に通じる穴であ
る。２３２は二次調圧弁で気密構造でケース、ダイヤフ
ラム、開閉弁及びばねから成っている。２３２１はケー
スで二次調圧弁２３２の本体で気密構造である。２３２
２はダイヤフラムでケース２３２１を仕切っている膜で
ある。２３２３は大気室でケース２３２１の仕切られた
一つの室で大気に通じている。２３２４は燃料室でケー
ス２３２１の仕切られた室で一次調圧弁２３１の燃料室
２３１４に通じている。２３２５は燃料出口室で空気室
２３２３とダイヤフラム２３２２で仕切られ且燃料室２
３２４と開閉弁で仕切られている室である。２３２６は
開閉弁で燃料室２３２４と燃料出口室２３２５を区切る
弁で燃料室２３２４側へのみ開く。２３２７は動作圧力
設定ばねで大気室２３２３内にありダイヤフラム２３２
２を燃料出口室２３２５側へ押すばねである。

【０００４】２３２８は復元ばねで燃料室２３２４内に
あり開閉弁２３２６を燃料出口室２３２５側へ押すばね
である。２３２９は均圧穴で大気室２３２３の外壁に設
けられた大気に通ずる穴である。２４０は混合器でケー
ス、通路及び絞りから成っている。２４１はケースで混
合器２４０の本体である。２４２は吸気通路でケース２
４１を貫いている穴である。２４３は吸気絞りで吸気通
路２４２に出入り可能な邪魔物である。２４６は燃料通
路でケース２４１内にあけられた穴である。２４４は燃
料固定絞りで燃料通路２４６に設けられた固定された絞
りである。２４５は可変絞りで吸気絞り２４３に固定さ
れ吸気絞りの移動とともに燃料通路２４６に出入りし吸
気絞り２４３が吸気通路２４２を大きく邪魔する方向へ
移動するとき燃料通路２４６を大きく邪魔する方向へ動
く邪魔物である。３００は液化ガス燃料で燃料貯溜容器
２１０内に貯えられて居り気相と液相がある。３００ａ
は液化燃料で燃料貯溜容器２１０の下部に溜っている。
３００ｂは気化燃料で燃料貯溜容器２１０の上部の空間
を占めている。４００は大気で吸気通路２４２へ通じて
いる。５００は潤滑油で油槽１３１内に溜められてい
る。

【０００５】前記従来例の作用を説明する。燃料貯溜容
器２１０の液化ガス燃料３００は液化燃料３００ａと気
化燃料３００ｂに分けて貯えられている。気化燃料取出
し口２２１は気化燃料３００ｂを取出す。燃料通路２２
２は前記取出された燃料を一次調圧弁２３１へ送る。一
次調圧弁の目的は気化燃料の圧力を一定のレベルの一定
値に保持することである。前記燃料は一次調圧弁２３１
から二次調圧弁２３２に送られる。前記二次調圧弁２３
２の目的は機関停止のとき燃料の供給を停止することで
ある。

【０００６】ダイヤフラム２３１２には大気圧と動作圧
力設定ばね２３１６の力が燃料室２３１４向きに働き、
燃料室２３１４の圧力が大気室２３１３向きに働き、ダ
イヤフラム２３１２の動きがてこによって開閉弁２３１
５に伝えられ、燃料室２３１４の圧力は動作圧力設定ば
ね２３１６の設定値に応じたゲージ圧に設定されゲージ
圧で２００〜３５０ｍｍ水柱に保たれる。開閉弁２３２
６には開く方向にダイヤフラム２３２２に働く大気圧の
力と動作圧力設定ばね２３２７の力が働き、閉じる方向
にダイヤフラム２３２２に働く燃料出口室２３２５の圧
力と復元ばね２３２８の力が働き燃料出口室２３２５に
は吸気絞り２４３の絞りに応ずる吸気の圧力が可変絞り
２４５、固定絞り２４４を経て作用している。液化ガス
機関１０００が運転されるとき吸気通路２４２の圧力は
大気圧以下になり吸気絞り２４３の圧力は更に下る。よ
って燃料出口室２３２５の圧力が下り開閉弁２３２６が
開き気化燃料は燃料出口室２３２５から燃料固定絞り２
４４、燃料通路２４６、燃料可変絞り２４５を通って吸
気絞り２４３の位置へ吸い出され空気４００に一定空燃
比で混合され吸気通路１４０、吸気弁１７０を経て燃焼
室１０１へ吸入される。圧縮行程の終り近くで点火栓１
６０による管制点火により着火燃焼し膨張行程を経て排
気弁１８０から排出され排気マフラ１５０を経て外気へ
放出される。

【０００７】機関運転中吸気絞り２４３が開き側へ動く
と吸入空気量が増す。これと連動して可変絞り２４５も
開き燃料の流量も増し空燃比を一定に保つ。吸気絞り弁
が閉じ側へ動くときは前記と逆に作用する。機関本体１
００の冷却は空冷機関の場合冷却ファンによって送られ
る空気によりシリンダ１２０及びその近辺に設けられた
冷却フィン１２１によって行はれる。当然ながら冷却後
の空気の温度は冷却前の空気よりシリンダ１２０から熱
の伝達をうけた分高くなって居り保有するエンタルピは
増加している。機関本体１００の潤滑は図示しないポン
プ手段を用いて混合気内への潤滑油の吹き込み及び潤滑
部への強制給油等によって行はれる。液化ガス機関１０
００が停止すると吸気通路２４２の圧力は大気圧になり
燃料出口室２３２５の圧力も大気圧になり燃料出口室２
３２５側の力が勝って開閉弁２３２６を閉じるので燃料
の供給は停止される。前記のとおり液化ガス機関は燃焼
機関として作用する。この機関の排出ガス中に含まれる
ＨＣ成分は少く低公害機関として有望視されて居り特に
２サイクル機関に好適である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の液化ガス機関の
燃料供給装置は燃料貯溜容器内で気化した気体の燃料を
取出しているので液体燃料の気化により燃料温度が下り
燃料貯溜容器内の圧力が下る。この圧力が一次圧力調整
弁の設定圧力以下になると燃料供給が不能になる不具合
がある。本発明の目的は前記不具合を解消することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】液化ガスを燃料に用いる
ガスエンジンにおいて、液化ガス燃料を燃料貯溜容器か
ら液状のまま取出す燃料取出し手段を有するとともに、
前記取出手段により取出した燃料を混合器に供給する燃
料通路をエンジン自身の発生熱又は加熱ヒータの発生熱
で加熱可能に配設してなることを特徴とする。

【００１０】

【作用】燃料貯溜容器は液化ガス燃料を液相と気相共存
で貯えている。燃料取出し手段は前記液化燃料を液状の
まま取出す。前記燃料はエンジン自身の発熱又は加熱ヒ
ータの発生熱で加熱可能に配設された燃料通路を流れる
間に気化して気体で混合器へ流入する。

【００１１】

【実施例】第１実施例を図１によって図２を参照して説
明する。図１は本発明の全体概念図である。図２は第２
実施例の斜視図である。図において１０００は液化ガス
機関、１００は機関本体で４サイクル機関を例とすれば
ガソリン機関と大差ない構造である。１０１は燃焼室、
１１０はピストン、１２０はシリンダ、１２１は冷却フ
ィン、１６０は点火栓、１７０は吸気弁、１８０は排気
弁で何れも機関の公知の要素である。１９０は冷却ファ
ンでクランク軸に取付けられた送風機である。図におい
て２００は燃料供給装置で燃料貯溜容器、液化燃料取出
し手段、液化燃料加熱手段、液化燃料通路調圧弁及び混
合器から成る。２１０は燃料貯溜器で密閉容器である。
３００は液化ガス燃料、３００ａは液化燃料、３００ｂ
は気化燃料であって燃料貯溜容器２１０の内にある。６
００は液化燃料取出し手段で液化燃料取出し口と液化燃
料通路より成る。６１０は液化燃料取出し口で燃料貯溜
容器２１０の液化燃料３００ａの底部又は底部に近接し
て開口している。

【００１２】６２０は液化燃料通路で液化燃料取出し口
６１０に通じている。７００は液化燃料加熱手段で液化
燃料通路６２０の途中に設けられている。７１０は熱源
で液化燃料加熱手段７００の熱源である。７１０は熱流
れで熱源７１０にもとづく熱の流れで液化燃料通路６２
０の周囲を流れる。２３０は調圧手段で一次調圧弁と二
次調圧弁から成る。２３１は一次調圧弁である。２３１
１はケースで一次調圧弁２３１を形成する箱である。２
３１２はダイヤフラムでケース２３１１を２つに仕切る
膜である。２３１３は大気室でケース２３１１内の仕切
られた一つの室で大気に通じている。２３１４は燃料室
でケース２３１１の仕切られた他の室で弁を介して液化
燃料通路６２０に接続されている。２３１５は開閉弁で
燃料室２３１４の液化燃料通路６２０の開口端に設けら
れ燃料室２３１４側へのみ開く弁である。２３１６は動
作圧力設定ばねで大気室２３１３内に設けられダイヤフ
ラム２３１２を燃料室２３１４側へ押すばねである。２
３１７は支点で開閉弁２３１５のてこの支点である。２
３１８は均圧穴で大気室２３１３の外壁に設けられ大気
に通じている穴である。

【００１３】２３２は二次調圧弁でケース、ダイヤフラ
ム開閉弁及びばねで構成されている。２３２１はケース
で二次調圧弁２３２を形成する気密構造の３室に仕切ら
れた箱である。２３２２はダイヤフラムでケース２３２
１内を仕切っている膜である。２３２３は大気室でケー
ス２３２１内の仕切られた室で大気に通じている。２３
２４は燃料室でケース２３２１内の仕切られた室で燃料
室２３１４に連結されている。２３２５は燃料出口室で
ケース２３２１内の仕切られた室で燃料室２３２４と開
閉弁を介して通じている。２３２６は開閉弁で燃料室２
３２４と燃料出口室２３２５との間にある弁で燃料室２
３２４側へのみ開く。２３２７は動作圧力設定ばねで大
気室２３２３内にありダイヤフラム２３２２を燃料出口
室２３２５側へ押すばねである。２３２８は復元ばねで
燃料室２３２４内にあり開閉弁２３２６を大気室２３２
３側へ押すばねである。２４０は混合器でケース、固定
絞り、可変絞り、吸気絞り及び通路から成る。２４１は
ケースで混合器２４０の骨格をなす。２４２は吸気通路
でケース２４１を貫いている穴である。２４３は吸気絞
りで吸気通路２４２へ出入りする邪魔物である。２４６
は燃料通路でケース２４１内に設けられた穴で吸気通路
２４２の吸気絞り部に開口している。２４１は燃料固定
絞りで燃料通路２４６に設けられた絞りである。２４５
は燃料可変絞りで燃料通路２４６に燃料固定絞りと直列
に設けられ吸気絞り２４３に固定された絞りで燃料通路
２４６に出入りする。

【００１４】３００は液化ガス燃料で燃料貯溜容器２１
０の内に液相と気相と共存して入っている。３００ａは
液化燃料で燃料貯溜容器２１０の下部に溜っている。３
００ｂは気化燃料で燃料貯溜容器２１０の上部の空間を
占めている。４００は空気で大気から吸気通路２４２へ
通じている。前記第１実施例の作用を説明する。燃料貯
溜容器２１０は液化ガス燃料３００を液相と気相共存で
貯える。気化燃料３００ｂは液化ガス燃料３００の気化
燃料で液化燃料３００ａの温度に対応する飽和蒸気であ
る。液化燃料取出し手段６００は燃料取出し口６１０に
より液化燃料３００ａを取出し取出された液化燃料は液
化燃料通路６２０へ流れる。液化燃料加熱手段７００は
熱源７１０による熱流れ７２０により液化燃料通路６２
０を加熱し中を流れている前記液化燃料を加熱し気化さ
せる。液化燃料通路６２０は気化した燃料を一次調圧弁
２３１の開閉弁２３１５へ送る。一次調圧弁２３１の作
用は公知であるから説明を略し燃料室２３１４はゲージ
圧で２００〜３５０ｍｍ水柱に保たれる。気化燃料は燃
料室２３１４から燃料室２３２４、開閉弁２３２６を経
て燃料出口室２３２５に入る。二次調圧弁２３２の作用
は公知であるから説明を略す。開閉弁２３２６は燃料出
口室２３２５の圧力が大気圧以下になると開く。前記気
化燃料は燃料出口室２３２５から混合器２４０に入り混
合器２４０では燃料固定絞り２４４、燃料通路２４６、
燃料可変絞り２４５を通って吸入通路２４２の吸気絞り
２４３の位置へ出る。

【００１５】空気４００はピストン１１０の下への移動
で吸気通路２４２を通して燃焼室１０１へ吸入されるの
で吸気通路２４２の圧力が大気圧より低くなる。吸気絞
り２４３が吸気の通路をせまくするのでその位置では圧
力は更に低くなる。吸気通路２４２へ出た前記気化燃料
は空気４００と混合し混合気となって吸気通路１４０、
吸入弁１７０を通って燃焼室１０１へ吸入される。吸気
絞り２４３が吸気通路２４２をせまくすると空気流量が
減る。このとき燃料可変絞り２４５が１体で動いて燃料
通路２４６をせまくして気化燃料の流量を減らし空燃比
を一定に保つ。機関が停止すると吸気通路２４２の流れ
が止り圧力は大気圧になるので燃料出口室２３２５の圧
力も大気圧になり開閉弁２３２６が閉じ燃料は供給され
ない。

【００１６】第２実施例を図２によって説明する。図２
は第２実施例の斜視図である。図において１２１は冷却
フィン、６２０は液化燃料通路で冷却空気の下流で冷却
フィン１２１に接して設けられている。前記第２実施例
の作用を説明する。機関本体１００の構成部材で周囲温
度より高温の冷却フィン表面からの伝導熱と液化ガス機
関１０００の冷却媒体である冷却空気の冷却後保有する
エンタルピを熱源とする伝達熱とを熱源７１０とする方
法であり、液化燃料加熱手段７００は液化燃料通過６２
０内を流れる液化燃料を加熱し気化させて調圧手段２３
０へ流す。調圧手段２３０から後の作用は第１実施例と
同じであるから略す。

【００１７】第３実施例を図３によって説明する。図３
は第３実施例の斜視図である。図において１５０は排気
マフラで液化燃料通路６２０は排気マフラ１５０の外表
面に接して設けられている。前記第３実施例の作用を説
明する。第３実施例は機関本体１００の構成部材で運転
中周囲温度より高温になる部材の表面を熱源７１０とす
るもので、排気マフラ外表面から主として伝導で熱を液
化燃料通路６２０に伝え、内を流れる液化燃料を加熱し
気化させて調圧手段２３０へ流す。調圧手段２３０から
後の作用は第１実施例と同じであるから略す。

【００１８】第４実施例を図４によって説明する。図４
は第４実施例の斜視図である。図において１５０は排気
マフラ、１５２は排気通路で排気マフラ１５０の内に設
けられている。１５１は機関排気で排気通路１５２を流
れ外気へ放出される。液化燃料通路６２０は排気通路１
５２内に設けられている。前記第４実施例の作用を説明
する。第４実施例は熱源７１０として機関排気の顕熱を
充てるものであって液化燃料通路６２０は排気通路１５
２内で主として排気１５１から伝達で熱を受け内を流れ
る液化燃料を加熱し気化して調圧手段２３０へ流す。調
圧手段２３０から後の作用は第１実施例と同じであるか
ら略す。熱源７１０は加熱ヒータの発生熱でもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明は液化燃料貯溜容器から液化燃料
を液体で取出すので前記液化燃料貯溜容器内の液化燃料
の温度は変らないので前記液化燃料貯溜槽内の圧力は変
らないから前記容器内の圧力低下によって燃料供給が不
可能になることはない。前記取出した液化燃料は加熱気
化しているので混合器へは気化燃料を供給できる。しか
もそれぞれの手段は簡単な構成である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液化ガス機関の全体概念図。

【図２】第２実施例の斜視図。

【図３】第３実施例の斜視図。

【図４】第４実施例の斜視図。

【図５】従来例の液化ガス機関の全体概念図。

【符号の説明】

２１０…液化燃料貯溜容器、３００ａ…液化燃料、６０
０…液化燃料取出し手段、２４０…混合器、６２０…液
化燃料通路、７００…液化燃料加熱手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液化ガス燃料を用いるガスエンジンにお
   いて、液化ガス燃料貯溜容器（２１０）から液化ガス燃
   料を液状のまま取出す燃料取出手段（６００）を有する
   とともに、前記取出手段により取出された燃料を混合器
   （２４０）に供給する燃料通路（６２０）をエンジン自
   身の発熱又は加熱ヒータの発生熱で加熱可能に配設して
   成ることを特徴とする液化ガス機関用燃料供給装置。