JPS6228686Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は過給機を備え、液化天然ガス等を燃料
として使用する過給ガス機関の燃料ガス圧力制御
装置に関し、低負荷時における燃料ガス昇圧に要
する動力を軽減することにより、動力の無駄な消
費を節約することを目的としている。まず図面に
基づいて本考案を説明する。

本考案を適用した制御装置のレイアウト図であ
る第１図において、符号１はガス機関のシリン
ダ、２はピストン、３は燃焼室であり、燃焼室３
には排気弁５を介して排気通路７が連通すると共
に、吸気弁６を介して吸気通路８が連通し、両通
路７，８にわたつては過給機９が配置されてお
り、過給機９は排気圧を利用して吸気を加圧する
ようになつている。即ち１０はタービン部、１１
はコンプレツサー部である。吸気通路８の途中部
分にはキヤブレター１２が備えられ、キヤブレタ
ー１２には燃料ガス路１３が接続されている。燃
料ガス路１３にはガス供給源側、例えばガスタン
ク１５側から順に燃料ガス昇圧機１６、冷却器１
７及びレギユレータ１８が設けられている。また
燃料ガス路１３には、冷却器１７とレギユレータ
１８の間の部分から燃料ガス昇圧機１６とガスタ
ンク１５の間の部分に至る逃し路２０が接続され
ており、逃し路２０の途中部分には燃料圧力調圧
弁２１が備えられている。燃料圧力調圧弁２１に
はダイヤフラム２２を介して弁部２４を閉弁側
（第１図の下側）へ付勢するセツトばね２３が配
置されており、また調圧弁２１内はダイヤフラム
２２によつて、ダイヤフラム上室（圧力セツト
室）２５と、ダイヤフラム下室（ガス流通室）２
６とに区画されている。レギユレータ１８は上記
燃料圧力調圧弁２１と同様な構造をしており、セ
ツトばね２７、ダイヤフラム２８及び弁部２９等
を備え、ダイヤフラム２８によつてダイヤフラム
上室３０とダイヤフラム下室３１に区画されてい
る。３３はスロツトルである。

圧力補正ライン３２は、例えば過給機９とキヤ
ブレター１２の間の吸気通路８部分と、燃料圧力
調圧弁２１のダイヤフラム上室２５とを連通する
ように配置されており、過給機９で発生する加圧
空気の一部をセツト圧力用空気として燃料圧力調
圧弁２１のダイヤフラム上室２５へ導く。また圧
力補正ライン３２の途中部分はレギユレータ１８
のダイヤフラム上室３０にも接続されている。

調圧弁２１のセツト圧力は、セツトばね２３の
弾性力に過給機９の過給圧力を加えた値になり、
従つて過給圧力が増加すると調圧弁２１のセツト
圧力は増加し、過給圧力が減少すると調圧弁２１
のセツト圧力は減少する。

レギユレータ１８の設定流量は、セツトばね２
７の弾性力に過給圧力を加えた圧力により決定さ
れ、従つて過給圧力が増加すると流量が減少し、
過給圧力が減少すると流量が増加する。

燃料ガスタンク１５から送られる燃料ガスは、
燃料ガス昇圧機１６によつて昇圧され、冷却器１
７によつて冷却された後、調圧弁２１によつて圧
力をセツト圧力値に調圧される。さらにレギユレ
ータ１８によつて流量を調整された後にキヤブレ
ター１２に入つて吸入空気と混合し、スロツトル
３３及び吸気弁６を介して燃焼室３に供給され
る。

ガス機関の負荷が高い時、例えば定格負荷時に
は、過給圧力も高いので調圧弁２１のセツト圧力
は高くなり、燃料ガス圧力が高くなる。ガス機関
の負荷が低い時、例えばアイドリング時には過給
圧力も低くなるので、調圧弁２１のセツト圧力は
低くなり、燃料ガス圧力が低くなる。

第２図は従来例を示しており、第１図と同じ部
品には第１図のものと同じ番号を付している。こ
の第２図に示すように、従来のものにはレギユレ
ータ１８に接続される圧力補正ライン４０は備え
られているが、調圧弁２１に接続される圧力補正
ライン（第１図の圧力補正ライン３２）は備えら
れていなかつた。即ち調圧弁２１のセツト圧力値
はセツトばね２３の弾性力のみにより定められる
ようになつており、ガス機関の負荷変動に応じて
セツト圧力値を変化させるようにはなつていなか
つた。しかも燃料ガス圧力を過給圧力より高くし
ておく必要があるため、調圧弁２１のセツト圧力
は定格負荷時における必要燃料ガス圧力以上にな
るように高くセツトされていた。ところがこのよ
うな従来の装置では、第４図に示すように負荷
（横軸）が低くなることにより過給圧力が下が
り、それに伴つて必要燃料ガス圧力が下がる場合
でも、実際の燃料ガス圧力は高く（仮想線のセツ
ト圧力以上に）維持されてしまい、しかもレギユ
レータ１８によつては流量が増加していた。その
ため第５図に破線で示すように、負荷（横軸）が
低いときに燃料ガス昇圧機１６の所要動力（縦
軸）は増加してしまい、無駄に動力を費やしてい
た。

これに対し本考案の装置によると、第３図に示
すようにガス機関の負荷（横軸）が低くなつて過
給圧力が低下してくると、それに伴つて燃料ガス
圧力も低下するので、第５図に実線で示すように
燃料ガス昇圧機１６の所要動力は低下する。従つ
て従来のものと比べると、第５図の斜線部分に相
当する無駄な動力の節減ができ、低負荷時におけ
る燃料ガス昇圧機１６（又はガス機関）を効率良
く作動させることができる。

第６図は横軸に燃料ガス流量（m³／ｈ）、縦軸
に燃料ガス圧力（atm.）をとり、これらに対す
る燃料ガス昇圧機の所要動力の関係を示したグラ
フであり、最下段の破線のグラフが所要馬力
XKWを示しているとすると、第２段目の破線の
グラフから上へ行くに従い、2XKW、3XKW、
4XKW、5XKWの所要動力を示す。また斜線部分
はガス機関の実際の利用ゾーンを示す。

以上説明したように本考案は、過給機９と燃料
ガス調圧弁２１の間に、過給機９で発生する加圧
空気の一部をセツト圧力用空気として燃料圧力調
圧弁２１に導く圧力補正ライン３２を備え、過給
圧力が低下するに従い燃料ガス圧力が低下するよ
うにしているので、ガス機関の負荷が低くなつた
時には、過給圧力と共に燃料ガス圧力が低くな
る。従つて低負荷時における燃料ガス昇圧に要す
る動力を減少させることができ、動力の無駄な消
費を節約することができる。

本考案の利点をまとめてみると： 過給機９を備えると同時に、動力駆動の特別の
燃料ガス昇圧機１６を備え、該ガス昇圧機１６を
適宜の駆動源により駆動して予め強制的に燃料ガ
ス圧力を上昇させておくガス機関であることを前
提としており、そのようなガス機関において、低
負荷時等、過給圧力が低下した時のガス昇圧機１
６の所要動力を低下させ、無駄な動力消費をなく
すようにしているのである。

即ちガス昇圧機１６に並設された調圧弁２１
を、補正ライン３２を介して過給機９の圧力空気
吐出部分に接続することにより、低負荷時等の過
給空気圧力低下時に調圧弁２１のセツト圧力が低
下するようにし、低負荷時等におけるガス昇圧機
１６を効率よく作動させ、それにより無駄な動力
消費を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した制御装置のレイアウ
ト図、第２図は従来例のレイアウト図、第３図は
本考案を適用した場合の負荷と各圧力との関係を
示すグラフ、第４図は従来例における第３図と同
様のグラフ、第５図は負荷と燃料ガス昇圧所要動
力との関係を示すグラフ、第６図はガス流量と燃
料圧力と燃料ガス昇圧所要動力との関係を示すグ
ラフである。 ９……過給機、１６……燃料ガス昇圧機、３２
……圧力補正ライン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機を備えると共に、燃料ガス供給源とキヤ
   ブレターの間の燃料ガス通路に動力駆動の燃料ガ
   ス昇圧機を備え、上記燃料ガス昇圧機に該昇圧機
   の燃料ガス圧力を調整する燃料圧力調圧弁を並設
   した過給ガス機関において、過給機の加圧空気出
   口側部分と上記燃料圧力調圧弁の間に、過給機の
   加圧空気の一部をセツト圧力用空気として燃料圧
   力調圧弁に導く圧力補正ラインを備え、過給圧力
   が低下するに従い燃料ガス昇圧機の燃料圧力調圧
   弁のセツトガス圧力が低下するようにしたことを
   特徴とする過給ガス機関の燃料ガス圧力制御装
   置。