JPH059481Y2

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Publication number: JPH059481Y2
Application number: JP1989019623U
Authority: JP
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1989-02-23
Publication date: 1993-03-09
Anticipated expiration: 2003-03-09
Also published as: JPH02112959U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、二元燃料エンジンやガス専焼エンジ
ン等のようなガス燃料を使用するガスエンジンに
係り、特に空気管からガス燃料を供給する形式の
ガスエンジンに付設される空気とガス燃料の混合
装置に関するものである。

［従来の技術］デイーゼルエンジン用の重油燃料の他にガス燃
料を併用できる二元燃料エンジンやガス専焼エン
ジンが、従来から定置式動力源等の用途で使用さ
れている。このような二元燃料エンジンにおいて
は、液体燃料の供給ラインは独立しているが、ガ
ス燃料の供給ラインが独立していないものもあ
り、このようなタイプのエンジンではガス燃料は
空気管に直接投入されるように構成されている。

［考案が解決しようとする課題］独立のガス供給ラインをもたない前述したよう
な従来の二元燃料エンジンによれば、空気管内に
直接投入されたガス燃料は、高圧・高速度の空気
流に押されて空気管の内壁に沿つて流されるの
で、空気と十分に混合しない。従つて、ガス燃料
を空気供給管のどこから投入するかによつて各シ
リンダに供給される混合気の濃度が異なり、例え
ば投入口に近いシリンダにはガス濃度の高い混合
気が入る。このように、空気とガス燃料は均一に
混合しないまま各シリンダに供給されてしまう。
このため、各気筒毎に燃料のバラツキが生じ、ノ
ツキング並びに回転変動が発生して、発電機用に
適用できないという問題点があつた。

本考案は、ガス燃料を用いると共にガス燃料を
空気管内に投入するタイプのガスエンジンに付設
され、ガス燃料と空気を十分に混合させることの
できる混合装置を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］本考案に係るガスエンジンの混合装置は、燃焼
室に空気を供給する空気管の内部にガス燃料を供
給して空気と混合させるようにしたガスエンジン
の混合装置において、前記空気管を軸線を中心と
して周方向に所定角度間隔で複数に分割する複数
の基板部と、分割された前記空気管に導入された
空気及び燃料ガスを少くとも前記所定角度づつ旋
回させて前記空気管の中央部に導いて合流させる
複数の羽根部とからなる混合羽根を、前記空気管
に固設したことを特徴としている。

［作用］空気管内に投入されたガス燃料は、高圧・高速
度の空気流に押されて空気管の内壁に沿つて流れ
るが、空気管内に固設されている螺旋状にねじれ
た混合羽根に案内されて空気管の中央部に導かれ
るため、空気と強制的に混合される。

［実施例］本考案の一実施例を第１図〜第６図によつて説
明する。

第１図はガスエンジンとしての二元燃料エンジ
ンの模式図である。この二元燃料エンジン１（以
下エンジン１と称す。）は、発電機２を駆動する
ためのものであり、例えば直列に並置された８本
のシリンダＡ〜Ｈを有している。各シリンダＡ〜
Ｈからの排ガスは排気管３を介して過給機４に導
かれ、該過給機４を駆動するように構成されてい
る。

この過給機４で吸入・圧縮された空気は、空気
管の一部である入口管５に空気冷却器６を介して
送り込まれるようになつている。そして、この入
口管５は、混合装置７の一部を成す混合管８の内
部に開口連通している。混合管８の内部に設けら
れた入口管５の開口端９と混合管８の導入端１０
は、例えば円錐台形のノズル状にすぼめられた形
状とされており、所定間隔をおいて対向してい
る。この混合管８にはガス供給管１１が接続開口
されており、その開口部にはガス制御装置１２が
設けられている。即ち、このガス制御装置１２を
適宜に制御することによつて混合管８の内部にガ
ス燃料を導入し、前記導入端１０から後半の入口
管１３内にガス燃料を投入して空気に混合させる
ことができるように構成されている。

第１図及び第２図に示すように、前記混合管８
の導入端１０と後半の入口管１３との間には、混
合装置７の要部である混合器１４が接続されてい
る。第３図〜第６図に示すように、混合器１４
は、両端が開口した例えば円錐台形の外筒１５を
有しており、外筒１５の内部には、軸線に関して
90°ねじれた４枚の螺旋状の混合羽根１６が固設
されている。

ガス燃料及び空気が流入する外筒１５の入口１
７は、混合羽根１６の基板部１８によつて四つの
90°の扇形に等分割されている。第６図に示すよ
うに、この基板部１８は４枚の直角三角形を十字
形に組合せた形状であり、その先端は、混合気が
流出する外筒１５の出口１９の中央に位置するよ
うになつている。即ち、基板部１８の各外縁部１
８ａは、入口１７から出口１９へ向けて外筒１５
の内周面から離れていくような形状とされてい
る。次に、前記基板部１８の各外縁部１８ａに
は、混合羽根１６の羽根部２０がそれぞれ固設さ
れている。各羽根部２０は各基板部１８に対して
直交している。そして、各羽根部２０の入口１７
側である前縁部２０ａは入口１７から出口１９に
かけて弧状に形成されている。また各羽根部２０
の出口１９側である後縁部には、流体抵抗を軽減
させる略半円形の切欠き２０ｂが形成されてい
る。

前記後半の入口管１３は、各シリンダＡ〜Ｈの
並列方向に沿つて配設された空気管２１の例えば
中央部に接続連通されている。そして、該空気管
２１は各シリンダＡ〜Ｈの燃焼室にそれぞれ連通
して混合気を供給するようになつている。

次に以上の構成における作用を説明する。

エンジン１の運転に伴つて過給機４が駆動され
る。過給機４で大気圧から圧縮された空気は、空
気冷却器６で冷却され、入口管５，１３及び空気
管２１を経て各シリンダＡ〜Ｈに供給される。空
気管５内を流れる空気は高圧・高速度であり、例
えば２Kg／cm²前後の圧力と音速に近い速度を有し
ている。ここで、ガス制御装置１２を操作してガ
ス供給管１１から混合管８内にガス燃料を導入す
る。混合管８内のガス燃料は、開口端９からの空
気と共に導入端１０から混合器１４に入る。ガス
燃料は高圧・高速度の空気流に押されて導入端１
０の内周面に沿つて流れるが、混合器１４の４枚
の混合羽根１６は軸線に関して同方向に90°づつ
ねじれた螺旋状になつているので、ガス燃料は該
混合羽根１６に案内されて入口管１３の中央部に
導かれる。即ち、空気とガス燃料の全流量が混合
器１４で強制的に90°以上旋回されるので、空気
とガス燃料は短時間で均一に混合されることにな
る。また、羽根部２０の下流側には切欠き２０ｂ
が形成されているので、旋回混合時の流体抵抗は
可及的に軽減される。そして、均一な混合気は空
気管２１に入り、各シリンダＡ〜Ｈの燃焼室に供
給される。

以上説明したように、この実施例によれば、空
気とガス燃料を均一に混合することができる。こ
れと同時に、切欠き２０ｂの形状と羽根部２０の
ねじれ角及び羽根部２０の数等を適宜に選定する
ことにより、各シリンダＡ〜Ｈに供給される過給
空気圧を設計値に維持することができる。即ち、
混合器１４を取付けたにもかかわらず、空気管内
の流体抵抗が増大することがないので、一段大形
の過給機を付ける必要は生じない。また、部品点
数が少い簡単な構造なので、信頼性が高く、メン
テナンス費用も安価に押さえることができる。ま
た、固定羽根構造であるから強度的な不安は全く
なく、液体燃料専焼時でも空気供給面での不都合
が生ずる恐れがない。

なお、以上説明した一実施例の混合装置７で
は、混合羽根１６は溶接によつて組立てられ、円
錐台形の外筒１５の内周面に溶接固定されてい
る。しかしながら、外筒は円錐台形以外の筒形で
もよいし、また外筒は用いずに同構造の混合羽根
１６を入口管１３の内周面に直接固定するように
してもよい。また、開口端９と導入端１０の形状
はガス燃料を取込みやすいように円錐台形のノズ
ル状にしたが、必ずしもこの形状にする必要はな
い。また、入口管１３は空気管２１の中央部に接
続連通したが、本実施例によれば混合器１４によ
つて空気とガス燃料は均一に混合されているの
で、入口管１３は空間管２１のどの位置に接続し
てもよい。また、本実施例では８気筒のエンジン
を例にあげたが、本考案が単気筒から複数気筒に
わたるあらゆる種類のガスエンジンに適用できる
ことは言うまでもない。また、例えばＶ型エンジ
ンで、左右のシリンダ群のために別々の空気管が
２本設けられており、かつ過給機の取付けの関係
で各空気管に流入する空気の流れが異なる場合に
は、各空気管にそれぞれ設けられる混合器の羽根
部のねじれ方向を互いに逆にし、エンジン性能の
低下を防ぐようにするとよい。

［考案の効果］本考案の装置が有する混合羽根によれば、複数
の基板部で周方向に分割された空気管に空気と燃
料を導入し、これを羽根部で旋回させて空気管の
中央部に合流させている。このため、ガス燃料と
空気を強制的に均一に混合することができ、エン
ジンの各気筒毎の燃焼をバランスよくし、安定し
た運転を実現することができる。また、部品点数
の少い簡単な固定構造であることから、十分な強
度が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す模式図、第２
図は同実施例における混合装置の拡大断面図、第
３図は同実施例における混合器の断面図、第４図
は同混合器を入口側から見た図、第５図は同混合
器を出口側から見た図、第６図は同混合器におけ
る混合羽根の構造を示す斜視図である。１……ガスエンジンとしての二元燃料エンジン
（エンジン）、５，１３……空気管としての入口
管、７……混合装置、１４……混合器、１６……
混合羽根、２１……空気管。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】燃焼室に空気を供給する空気管の内部にガス燃
料を供給して空気と混合させるようにしたガスエ
ンジンの混合装置において、前記空気管を軸線を中心として周方向に所定角
度間隔で複数に分割する複数の基板部と、分割さ
れた前記空気管に導入された空気及び燃料ガスを
少くとも前記所定角度づつ旋回させて前記空気管
の中央部に導いて合流させる複数の羽根部とから
なる混合羽根を、前記空気管に固設したことを特
徴とするガスエンジンの混合装置。