JPS63154860A - 二連燃料制御弁を備えた空燃混合装置 - Google Patents

二連燃料制御弁を備えた空燃混合装置

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JPS63154860A
JPS63154860A JP62217745A JP21774587A JPS63154860A JP S63154860 A JPS63154860 A JP S63154860A JP 62217745 A JP62217745 A JP 62217745A JP 21774587 A JP21774587 A JP 21774587A JP S63154860 A JPS63154860 A JP S63154860A
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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、内燃機関用の気体の供給燃料としての気化L
PGまたは天然ガスの如き気体燃料と空気を混合するた
め用いられる形式の空気と気体燃料の混合装置に関し、
特に機関の吸気マニフオールド圧力から生じる圧力信号
に応答して、供給燃料の空気と燃料の比率を制御するた
めの空気弁および気体燃料弁が操作される形式の空燃混
合装置に関する。
〔従来の技術および解決しようとする問題点〕空気を気
体燃料と混合するための混合装置は公知である。一般に
、このような装置は、内燃機関を気体燃料で運転するこ
とが要求される時は従来の液体燃料気化器の代りに、螺
形弁と共に機関の吸気マユフォールドに対して取付けら
れる。作用においては、本装置は典型的に、機関の負荷
要件を表わす機関の吸気マニフオールドの圧力に応答し
て、空気と気体燃料とをある特定の機関の負荷に対して
適正な割合でllal寄合て混合し、この混合気を吸気
マニフオールド内に放出する。本装置内の空気弁および
気体燃料ブ「は、空燃装入物の量および混合率を制御す
る。
米国特許第3,545,948号に示される1つのこの
ような装置においては、空気弁および気体燃料弁は、吸
気マニフオールドから得られる圧力信−号により操作さ
れるダイヤフラムによって、一体に作動させられる。ダ
イヤフラムは、吸気マニフオールドの負圧に応じて前記
両弁を開路し、これら弁の大きさおよび開口度、従って
空燃混合比は如何なる吸気マニフォールド圧力において
も、特定の燃料および装置が取付けられる機関に対して
予め定められる。
このような公知の空燃混合装置における一つの問題は、
装置は一旦取付けると異なる気体燃料の使用ができない
ことである。これは、燃料弁は、開いた時には、使用さ
れる特定の燃料に対して空燃混合気を濃縮化あるいは稀
薄化i−るように独立的に工j整することができないた
めである。この問題は、このような装置が分解プロセス
において残留した気化燃料が補給ざ才する産業用機関に
組付けられるllfl産油において最も頻繁に生じる。
このような気体燃料は、例えば、気体燃料がジェット燃
料または暖房油のため石油を分解することから生じるか
どうかに従フて、そのBTU (黄熱単位)量が変化す
る。BTUfiにおける相違の枚に、燃料が変更される
時の機関の負荷に対して空燃混合比を調整することが必
要となるが、このことは頻繁にあるいは連続的にさえ生
じ得る。装置の燃料入口の上流側で燃料流量を調整する
機械的な調整ねじな設けることにより、このような調整
を行なう試みがなされてきたが、この試みは時間がかか
り、また機械的な調整ねしは時間の経過と共に疲労する
別の問題は、このような装置があらゆる範囲の機関性能
に対して最適な空燃混合気を常に況倶するものではない
ことである。これは、空気弁および燃料弁が専ら吸気マ
ニフオールド圧力から生じる流体圧力信号によって制御
される故である。この圧力信号は機関の負荷の指標であ
りかつほとんどの機関条件下での機関性能に対して有効
な空燃混合比を提供するが、機関性能のあらゆる範囲お
よび条件に対して最適の空燃混合比を提供するために圧
力信号にのみ\。
依存することはできない。この目的を達成するためには
、速度、酸素、負圧および(または)他の機関性能のセ
ンサからの入力に応答して機関性能を監視してこれらの
センサに応答して制御信号を生じる形式のフィードバッ
ク制御装置からの第2の制御信号により、空燃混合比を
随時調整することが望ましい。このような制御信号に応
答しである予め定めた濃縮された混合気を棉蒲化するよ
う燃料弁周囲の調整可能な空気流通量を提供するか、あ
るいはこの制御信号に応答して混合室に対する気体燃料
の圧力を調整することによって空燃混合比を調整する試
みがなされてきた。しかし、これらの解決法は信頼性に
問題があり、固有の時間的遅わを有し、これが機関性能
に悪影習を&ぼしている。
公知の空燃混合装置における別の問題は、これらの装置
が薄い空燃混合気で機関を効率よく運転し、機関の負荷
要求における急激な増加に即して燃料混合気を迅速にか
つ有効に濃縮化することができないことである。このこ
とは、通常の負荷条件においては更に良好な経済制御な
らびに廃棄物制御をもたらすように一定速度で薄い空燃
混合気により運転しながら、負荷の増加の結果として機
関の運転速度の低下もしくは失速状態を防止するため急
激な負荷要求の増加と同時に燃料混合気の消化を迅速に
行なうことができることが望ましい全7j、機用途にお
いて特に重要である。
(問題点を解決するだめの手段〕 従フて、木発明の目的は、ある特定の機関の使途におい
である広い範囲の気体燃料を取扱うため迅速かつ遠隔的
に調整が可能な空燃混合装置の提供にある。
木発明の別の目的は、機関の吸気マニフォールドの圧力
から得られる第1の制御信号に応答して一体に作動する
空気弁および気体燃料弁、ならびに第1の制御信号によ
る操作の間燃料弁の調整のための第2の制御信号により
これまた遠くから独立的に操作される燃料弁を備えた空
燃混合装置の提供にある。
本発明の他の目的は、内燃機関の吸気マニフオールド圧
力から得られる流体圧力信号に応答してダイヤフラムで
作動する空気弁および燃料弁、ならびに機関の出力条件
に応答して空燃混合気を調整するためフィードバック制
御装置からのフィードバック制御信号によりこれまた遠
くから独立的に調整される燃料弁を備えた空燃混合装置
の提供にある。
他の[目的は、通常の負荷条件の間は更に良好な燃料効
率および廃棄物制御をもたらすように薄い空燃混合気を
提供しながら、急激な負荷要求により生じる機関速度の
大きな低下を防止するため、急激な負荷要求の増加と同
時に燃料混合気を迅速に濃化することができることによ
り、発電機用途における内燃機関を運転するのに特に好
適な空燃混合装置の提供にある。
木発明の更に他の目的は、経済的でありかつ製造が容易
な空燃混合装置の提供にある。
これらの目的に従って、本発明は、内燃機関に対する燃
料混合気即ち装入物として気体燃料を空気と混合するた
め用いられる形式の空燃混合装置を構成する。本装置は
、空気入口部と、燃料人し1部と、空気入口部の下滝側
の空燃混合気のυ[出口部とを[、’iえたハウジング
を有する。
このハウジングは、蛇形弁の位置に応答して混合気が吸
気マニフオールド内に排出されるように、内蔵された蝶
形弁即ちスロットル弁を備えたアダプタを介して、機関
の吸気マニフオールドに対して取付けられるようになっ
ている。
流体モータを含む作動装置により作動される空気弁およ
び気体燃料弁は、それぞれ、本装置からの空気と燃料の
流出物の量および混合比を制御する。空気弁と燃料弁と
は、可撓性に富むダイヤフラムに対して結合され、機関
の吸気マニフォールドの圧力から得られる流体圧力信号
に応答して運動させられるダイヤフラムにより一体に作
動させられる。ある吸気マニフオールド圧力に対して空
気弁と燃料弁が開かれる角度は、本装置を用いて特定の
機関の用途に対する適当な空燃混合気を生じる特定の燃
料および機関の使途に対し予め定められる。
本装置の2つの実施態様について示し記述する。第1の
実施態様においては、燃料弁もまた、遠隔のフィードバ
ック制御装置等からの第2の制御信号に応答してダイヤ
フラムに取付けたステッピング・モータにより独立的に
操作され、燃料弁もまた前記ダイヤフラムにより操作さ
れる間、この燃料fFのための独立的な作動装置を提供
する。ステッピング・モータの使用により、燃料弁は異
なる気体燃料に対し、またある機関の運転条件に対して
更に適する空燃比を生じるように空燃混合比を変更する
ため遠くから独立的に調整することができる。
本発明の第2の実施態様は、発電機等を薄い空燃混合気
で一定の速度で運転するため、主として内燃機関と共に
使用されるものである。
好都合にも、本装置は、機関速度における大きな低下を
防止するため負荷要求における急激な増加と同時に空燃
混合気を迅速にに濃化することができる。本実施悪様に
おいては、第2の流体モータは、第1の実施態様のステ
ッピング・モータを置換し、負荷要求における急激な増
加に応答して流体圧力;トリ御信号が流体モータに対し
て与えられる時、燃料弁にある固定した量だけ空燃混合
気を濃化させる。このため、さもなければ生じる筈の機
関速度の大きな低下を防止する。
発電機の速度が負荷の増加に対して安定化した後、燃料
弁は空燃混合気を薄い状態へ戻すように低位置へ置かれ
る。
両方の実施態様においては、ハウジングは、空間その他
の攪酌から望ましい場合に、ハウジングの頂部あるいは
側方から吸気を受取るように構成することができる。
従って、本発明は、以下本文に述べる構造において例示
される構造上の特徴、構成要素の組合せおよび部品の配
置を構成するものであり、本発明の範囲は頭書の特許請
求の範囲において示される。
本発明の目的の性質を更によく理解するため、図面に関
して述べる以下の詳細な説明を照合されたい。
同じ参照番号は図面のいくつかにおける類似の部品を示
している。
〔実施例) 先ず図面によれば、第1図乃至第5図には本発明を構成
する空燃混合装置10の第1の実施例が示されている。
最初に第1図乃至第4図においては、以下の小節におい
て更に詳細に説明するように、第1の実施例においては
、空燃混合装置IOは、ハウジングの上端部における空
気流入口部13からハウジングの底部における空燃混合
気流出口部14までハウジングを貫通して延在する空気
ダクト12を備えた対称形のハウジング11で形成され
ている。ハウジング内の中心部には、内蔵された空気弁
要素16および燃料弁ヘッド18を有する軸方向に運動
可能な複合弁キャリア即ち部材15が配置され、それぞ
れ空気および燃料の流量を制御し、かつこれにより流出
口14を流通する空燃混合気を制御するための各空気弁
および燃料弁の要素を構成している。空気弁要素および
燃料弁ヘッドは、機関の吸気マニフオールドから得られ
る流体圧力信号に応答して、複合弁部材を動かすダイヤ
フラム20の運動によって一体に作動させられる。燃料
弁ヘッドもまた、排気マニフオールド内の酸素成分の測
定のための酸素量センサ、機関速度を測定するための速
度センサ、および吸気マニフォールドの真空度を測定す
るだめの真空度センサの如き機関性能を測定するための
複数のソースからの入力を受取るフィードバック:lI
+J御装置からの制御信号に応答して燃料流量を変更す
るためダイヤフラムに支持されたステッピング・モータ
22によって独立的に操作される。
本装置は、第1図において複合弁部材15、空気弁場よ
び気体燃料弁が開路位置、また第2図においてはこれら
が閉路位置にある状態で示されている。
本装置について更に詳細に述べると、本装置は、典型的
には、アダプタ26を介して吸気マニフオールド24の
如き機関の空気取入れ管路手段に対して取付けられる。
一部しか示されない従来の蝶形のスロットル弁28がア
ダプタに対して枢着され、ハウジングの底部における混
合気流出口目を流れる流量を調整するよう作用する。蝶
形弁を備えた本混合装置は、気化器を構成している。矢
印30は、混合装置から機関の吸気マニフォールドに向
う流出流の軸心を示している。空気ダクトの中間部31
における圧力は、機関が運転中常にそうではないが、機
関の吸気マニフオールド内の圧力の導関数である。
ハウジングは、基部32と、中間ハウジング内34と、
上部ハウジング部36とを含む。スペーサ板38が11
4部32と中間部34との間に配置され、ダイヤフラム
支持板40が上部36と中間部34との間に配置されて
いる。基部をアダプタに対してねじ44により結合する
ため、ボス42が前記基部の下端部に設けられている。
図示しない燃料供給源に対して結合するためのねじを設
けた燃料供給ボート46は、基部の側壁面に形成され、
このボートから混合装置の中間部分まで延在する燃料流
入管路48と流通状態にあり、前記管路は混合装置の中
央部分で上方を向いた流入口50で終フている(燃料供
給ボートおよび燃料流入管路の構造は、管路の側面図を
示す第5図の別のハウジング構造を参照することにより
、更に容易に見ることができる。)。燃料弁座52は燃
料流入口内に取外し自在に定置され、Oリング54が弁
座開口の壁面の上限部に沿って環状の肩部に置かれて、
気体燃料が漏れないように壁面を封止している。
燃料弁座は燃料弁ヘッドと共に燃料流入口からの燃料流
量を制御するだめの燃料弁を構成し、本装置が取付けら
れるべき特定の機関用途に対して形状および大きさが適
合させられる。
環状のプラットフォーム58が燃料流入口周囲で基部の
側壁面内部まで延在し、燃料と空気が基部32を流過す
るように円弧状の通路60が前記プラットフォームと基
部の側壁面との間に設けられている。
スペーサ板38は、燃料が燃料が流入口から流れるよう
に燃料流入口および弁座52と重なる中心部開口62を
有し、スペーサ板および支持プラットフォームに燃料お
よび空気が通過するようにハウジングの基部の支持プラ
ットフォームの流出路60に重合するようにその周囲に
沿って適当に配置された円弧状の流出路64を有する。
この中心部開口62は、燃料流入口から流出路64への
気体燃料の流れを容易にするテーバ状の側壁面66を有
し、またこの側壁面の内端部は燃料弁座52の対応する
段部を収受し、またこれにより前記弁座開口内に保持す
るため切欠き68により段部が設りられている。スペー
サ板は、それぞれハウジングの基部32の頂部と中間部
34′の底部とに沿ってフランジ72.74を経て延在
するねし70により、前記基部と中間部との間で緊締さ
れている。前記スペーサ板の下面に沿って、また中間部
の下面に沿ってそれぞれ環状溝内に置かれたOリング7
6.78が接合部を封止する。
ハウジング内に配置されかつスペーサ板38の頂部に対
して緊締されているのは、直立壁面80と、複合弁部材
15の下端部を慴動自在に収受してこれを軸方向に整合
状態に保持する中心開口を有する一体の内部の円錐状壁
面部82とを有する対称的な取外し自在な心部材79で
ある。
直立壁面80は、円31u状壁面82の基部の両端部に
置かれた結合用ブリッジにより円錐状部に対して結合さ
れ、また空気と燃料を流過させるため、1jif記ブリ
ツブリッジび前記円錐状壁面部の周囲と直立壁面8.0
との間に円弧状の流出路88が設けられている。この空
気流出路88は、スペーサ板の空燃混合気流出路64、
および流出ロ114に対して空気と燃料を流出する基部
の流出路60に重合している。直立壁面80と円錐状壁
面82は共に不浸透性構造である。重要なことは、円錐
状壁面部の基部90が、燃料流入口からスペーサ板の流
出路64へ燃料が流通するように円3ft状部とスペー
サ板との間に間隙を生じるように僅かに高くなっている
ことである。図示しない複数の脚部パッドが、前記円錐
状部の周囲でその基部からスペーサ板の頂部まで伸びて
おり、この円31〔状部の中心部が負正に応答して撓む
ことを阻止する。前記心部は、前記中間ハウジング部が
基部32に対して固定される時、このハウジング部の内
壁面との直立壁面80の接触によりスペーサ板の頂部に
対して緊締されている。あるいはまた、前記心部材は、
前記直立壁面80の基部における心部材の底部のフラン
ジおよびスペーサ板を経て基部まで延在する図示しない
ねじによって、基部に対して固定されてもよい。直立壁
面80との接触点において、0リング93が中間ハウジ
ング部の内壁面に沿う環状溝内に置かれて前記接触点を
封止する。
ダイヤフラム支持板40は、上部ハウジング部3日と中
間ハウジング部34との間にこれら各部材のフランジ9
6.98を貫通して延長するねじ94により緊締されて
いる。それぞれ前記支持板および中間ハウジング部の頂
壁面の環状溝内に設置されたOリング+00.102は
、これら隣接する部材を封止する。第3図において最も
よく示さ;lするように、複数の円弧状空気路91は、
空気を支持板に流通させるため、ハウジングの壁面に隣
接する支持板を貫通して延長している。
この通路は、半径方向の結合柱体即ちアーム92により
分割されている。ダイヤフラム支持板40の中心部は、
ダイヤフラムおよび複合弁部材15を収受するための大
きな開口を設けた皿形を呈している。
上部ハウジング部36は、混合装置に対する空気を受取
るため頂部において開口しており、この開口が空気流入
口13を形成する。図示しない空気フィルタが流入する
空気を濾過するためハウジングの頂部に取付けられるこ
とが望ましく、またねじを取付ける穴を有するフランジ
104が、空気フィルタの取付けのため、あるいは図示
しない空気フィルタ・アダプタの取付けのため、上部の
頂縁部に沿って設けられている。
複合弁部材15は、ダイヤフラム2oを空気弁要素16
の頂部とステッピング・モータ22のための支持ブロッ
ク106との間に置いて、前記支持ブロックを貫通して
延長し空気弁要素16にねじ込まれたねじ108により
ダイヤフラムに対して緊締されることにより、ダイヤフ
ラムに対して作用的に取付けられている。ダイヤフラム
裏打ち板110が、ダイヤフラムとステッピング・モー
タ支持ブロックとの間でダイヤフラムをこの領域におい
て補強するため配置されている。ステッピング・モータ
は、1対のねじ114にょ)て支持ブロック102に対
して固定されるステッピング・モータ・ハウジング11
2内に収容されている。
ドーム状カバー116は、ステッピング・モータ・ハウ
ジング上に配置され、支持板に対してねじ込まれた取イ
;1けねじ118により空気通路91の内部でダイヤフ
ラム支持板40に対して固定されている。このダイヤフ
ラム20は、ダイヤフラムの周囲に沿って前記カバーと
支持板との間に緊締され、ダイヤフラムの下方でこのダ
イヤフラムと接触状態に置かれた封止ガスケットがダイ
ヤフラム上方および前記カバーの下方の空間119を実
質的に空気が漏れないように封止している。ダイヤフラ
ム上方およびカバー116下方のこの空間119は、ダ
イヤフラムを作動させるためぬの作用室である。カバー
116は、下方に延長するスリーブ120を有し、ステ
ッピング・モータ・ハウジング112の頂部から上方に
延長している係合する位置決め柱体122に重ねて配置
され、複合弁部材15の上);も1部を垂直運動の間4
Qh方向に整合状態に維持する。ステッピング・モータ
・ハウジング112とカバー116との間に位置するば
ね124は、複合弁部材15をその閉路位置へ向けて下
方へ偏倚させる。
ステッピング・モータ22は、電気配線126を介して
図示しないフィードバック制御装置から電気的なft1
1御信号を受取る。ステッピング・モータの中心軸心を
通フて延長するつオームねし128は、この信号に応答
して軸方向に運動させられて作用的に結合された燃料制
御ヘッド18を昇降させ、これにより燃料弁を作動させ
る。
前記ウオームねじは、このウオームねじが結合ロッド1
32に対して回転することが阻止されるように、結合ロ
ッドの上端部に対して固定されている。この結合ロッド
は、空気弁要素の中空の芯部と、ねじ136により空気
弁要素の底部に取付けられた端部キャップ134の中心
部の開口とを貫通して延長している。円形の可撓性に富
むシール138が、結合ロッドと接触して封止するよう
に空気弁要素16と端部キャップ+34の境界面におけ
る拡大された凹部に設けられている。燃料弁ヘッド18
は、ねじ140により結合ロッドの底6;j、1部に対
して取外し自在に固定されている。回転防止ねじ142
が結合ロッドの長手方向のスロット144を【°r通し
て延長し、ロッドおよび結合されたウオームねじとが、
ステッピング・モータが運転される時ウオームねじを軸
方向に運動させる回転運動を阻止する。長手方向のスロ
ワ)−144は、燃料弁ヘッド18の予め定めた全移動
量だけステッピング・モータによる結合ロッドの軸方向
の運動を許容するに充分な長さとなフている。
0リング146は端部キャップの底部に沿う環状71−
1内に置かれ、複合弁部材15が完全に密接した位置即
ち閉鎖位置へ下方に偏倚される時、0リングを燃料弁f
9552と封止接触状悪にすることにより、燃料が漏れ
ないように流入口50を更に封止する。
空気弁要素16は、複数の力板150により弁要素の中
央胴部に対して結合された外側の連続する座環148を
含む。この連続する座環は、心部材79の直立壁面80
に配置された上部の静止空気弁座158および心部材の
円錐状部82の外壁面との各定置係合状態を生じるため
の上部および下部の可動弁座1!’i4 、156を有
する。
可動空気弁座154 、156は、第2図に示される如
き閉3n位置にある時作用的な封止状態を生じるように
、また第1図に示される如き開放位置にある時は空気の
流れを許容するため離間されるように、上部と下部の静
止空気弁座158.160の各々に関して接近離反する
方向に運動するように構成されている。従って、弁座1
54.156は弁座158 、160と同じ距離だけ相
互に軸方向に隔てられている。明らかなように、静止お
よび可動空気弁座は、ハウジング内の空気ダクトを流れ
る空気の流量を制御するための空気弁の要素を構成して
いる。
静止弁座158 、]IiOの一方もしくは望ましくは
両方がそれに隣接してこれから拡がる壁面を有する。例
えば、心部材79の直立壁面80は、下方に延びるに従
って弁座158から下方向に拡がる表面162を存する
。また、円錐状部82の外壁面は、弁座160からfd
+方向に離れるに従って中心部に向って収束している。
空気が空気弁を流通ずる時エネルギ損失が最小限度の最
適な空気流を生じる上で好都合であるが、両方の組の表
面は必要ない。しかし、これらの面の少なくとも1つは
設けられるべきであり、この一方の面は空気弁要素16
の座環148の周囲の凹状の壁面164と共働し得るた
めには面+62であることがをましい。
凹状壁面164の利点は、空気弁の開口位置を示す第1
図において最もよく判り、この位置においては、第1の
空気通路166が壁面164と静止弁j坐158との間
に形成され、第2の空気通路168が静止弁座160と
弁要素16の座環1148の内壁面との間に形成される
ことが判るであろう。この後者の壁面もまた、最も有効
な空気流を生じるような形態にすることができる。
更に、座の直径間の差が大きくなく、従って弁の作動の
ため克服されねばならない圧力差が大きなストッパ形の
空気弁が用いられる他の混合装置におけるよりも小さい
ことが判るであろう。
この理由から、非常に大きな空気流が僅かに約7[i、
2乃至101.f+mm  (3乃至4インチ)程度の
直径を有するダイヤフラムにより達成し得る。
更にまた、弁要素の軸方向運動量がその長さの僅かに略
々半分に過ぎない時略々完全な開口が得られることが判
るであろう。従来の空気弁において同じ空気流■を得る
ためには、この長さの少なくとも2倍の移動量が必要と
なろう。この理由から、弁の開口のために全エネルギ量
が比較的小さくかつ時間が比較的短くて済む。従って、
従来の構造に比較して、小さな圧力変化に対する弁の応
答性が更に大きく、かつその応答時間が大幅に短縮され
る。空気弁の上記の構造は公知であり、米国特許第:l
、545,948号において更に詳細に記載されている
ダイヤフラム20上方の作用室119に対する流体の圧
力信号の通信のための圧力通信路は、心部材79の直立
壁面80の通路170、中間ハウジング部34の側壁面
の通路172と1.ダイヤフラム支持板40内部の通路
174と、作用室まで延びるカバー116の基部の通路
176とにより形成されており、これら全ての通路は相
互に流通状態にある。
ダイヤフラム支持板の通路174との接合部における通
路+72の壁面の凹部には0リング178が設けられ、
前記接合部における通路を封止している。前記作用室は
、空気弁の上部開口の真下の空気ダクトの中間部分31
の通路170の開口からの圧力伝達路を介して、流体の
圧力信号を受取る。
この地点における圧力は、開口170を流過する空気の
流速の空気供給圧力(周囲圧力または与圧状R)の関数
であり、また図示した実施例においては、スロットル弁
の設定および機関の速度および負荷の関数でもある。こ
れらは共に下流側の圧力、および吸気マニフオールド2
4(およびこれにより混合装置)内の流速と関連してい
る。
しかし、便宜上、通路170の開口および作用室119
内における圧力は単に吸気マニフォールドの圧力の派生
要因と呼ばれる。
混合装置の作用については、これまでの記述を勘案すれ
ば容易に理解されよう。機関が運転状態にない時、周囲
の気圧が作用室内に存在し、第2図にデされるようにば
ね124が複合弁部材15をしてこの部材がその閉鎖位
置に達するまで下方向に移動させる。この位置において
は、可動空気弁座154 、156が静止空気弁座15
B 、180に着座させられ、これにより構成される空
気弁が閉路される。また、燃料弁ヘッド18は燃料弁座
52内に挿入され、端部キャップ134は燃料弁座の上
面に対して完全に定置されて燃料流入口を更に封止する
機関が始動され燃料圧力が燃料流入口に存在する時、ス
ロットルを開いた状態で機関を始動すると、圧力伝達路
を介して作用室に負圧即ち真空状態を生じることになり
、空気供給圧力がダイヤフラムの底面部に存在する。こ
の状態は、第1図に示されるように、燃料弁ヘッド18
を燃料弁座52の上方へ、また可動弁座154.156
を静止空気弁座158 、160上方へ揚上させること
により、ダイヤフラムおよ、び結合された複合弁部材1
5をばね124に抗して上方向へ移動させ、かつ燃料弁
および空気弁を開口させる。この時、空気は空気流入口
13からハウジングの空気ダクト、カバー116周囲の
空間、ダイヤフラム支持板の空気通路91.座環148
の両側の空気通路16[i 、 IH、心部材とスペー
サ板と基部の各通路88.64.66に流れ、最後に空
燃混合気流出口部I4を流通する。同時に、燃料は燃料
流入口から、円錐状壁面部82の底部90とスペーサ板
38との間の空間を経て空気ダクト内に流れ、ここで燃
料は空気と混合して空燃混合気として空気と共にスペー
サ板および基部32の通路64.60を通り、ここから
空燃混合気流出口1部14を経てアダプタ26内へ、ま
たここから機関の吸気マニフォールは空気と混合して空
燃混合気として空気と共にスペーサ板および基部3zの
通路64.6゜を通り、ここから空燃混合気流出口部1
4を経てアダプタ26内へ、またここから機関の吸気マ
ニフオールド内へ流れる。当業者には、説明したように
機関の吸気マニフオールド内の圧力から得られた空間1
19内の圧力に応じて、空気弁および燃料弁は如何なる
中間の位置(全て総合的に「開口」位置とn7ばれる)
でも取り得、これによりある速度および機関負荷に対す
る適当な空燃混合気が得られることが充分に理解されよ
う。
複合弁部材15は、ばね124によってその閉鎖位置へ
戻され、空気弁および燃料弁はこれにより、吸気マニフ
オールドからの負圧即ち真空度信号が作用室内に存在し
ない時常に閉鎖される。
これは、機関が運転状態にない時は常に燃料流入口がこ
れにより自動的に閉鎖されるという望ましい安全要因と
なる。
あるいはまた、燃料弁が開かれる角度は、独立的に、ま
たフィードバック装置その他の装置からの;トリ御信号
に応答して作用するステッピング・モータ22によりダ
イヤフラム20の運動で生じる調整■と共に調整するこ
とができる。ダイヤフラムおよび関連するヰ1町成要素
は、流体モータまたは第1のアクチュエータまたは作動
装置と考えることができ、′またステッピング・モータ
は燃料弁に対する第2のアクチュエータまたは作動装置
と考えることができる。他の作動装置を流体モータある
いはステッピング・モータの代りに設けることができる
ことを理解すべきである。燃料の流量を減少させる制御
装置からステッピング・モータに対する制御信号は、モ
ータをして連結されたウオームねし12B、結合ロッド
132および燃料弁ヘッド18を下方向へ運動させる方
向に作動させて、燃料弁の開度および燃料の流量を減少
させる。運動は、制御信号がモータへ送られて燃料弁を
開き、またこれにより燃料流量を増加させる時の反対方
向となる。本装置から供給される空燃混合気は燃料弁の
開度に依存することが明らかであろう。
空燃混合装置の別のハウジングが第5図に示されている
。この構成においては、本装置のハウジングは、空間そ
の他の斜酌から側方からの空気の流入が望ましい時、ハ
ウジング頂部からではなく、ハウジングの側方に空気流
入口を設けるように変更されている。この別のハウジン
グは、第1の実施態様と同じ基部32と、スペーサ板3
8と、複合弁部材15と、作用室と、カバー116とを
有している。
基部32に対して結合されているのは、フランジ190
から上方向に延長しかつ周囲のリング192をその上端
部で支持する複数の柱体188を有する点を除いて、第
1の実施例の取外し自在な心部材と略々同じ下方部分を
有する心部材186である。
これら柱体は距離を隔てて置かれ、その間に略々環状の
空気流入口+94を残している。従って、空気は、比較
的小さな抵抗しか生じない4本の柱体以外からの邪魔を
生じないフランジ190の内側に通るように入り込むこ
とができる。上記の構造は、先に触れた米国特許第3,
545,948号に示されるものと類似している。
カバー116は、空間196によりリング192に対し
て固定され、第1の実施例と同じダイヤフラム20がO
FF N己カバーとリングとの間でその外周部において
緊締され、ダイヤフラムとカバーとの間に作用室を形成
している。真空室へ流体圧力を進入させるための圧力伝
達路200は、フランジ190、柱体188の1本およ
びリング部分192を経て上方に、また前記カバーの基
部を経て側方に延長する通路により形成され、前記作用
室と、前記柱体間の空気流入口からハウジングを通って
延長する空気ダクトの中間部分202との間に流体の流
通を生じる。他の構造的な特徴は第1の実施例において
示されたものと同じである。
別のハウジング構造を有する本装置の作用的な特質は、
空気弁を流れるように下方向に流過する前にハウジング
側方に空気が流入する点を除いて、第1の実施例の構成
について先に述べたものと同じである。
本発明の第2の実施例は、第6図および第7図に示され
ている。本装置のこの実施態様は、通常負荷においては
薄い空燃混合気により一定の速度で機関を運転し、急激
な負荷の増加と同時に燃料混合気を迅速に濃化すること
が望ましい発電機等を駆動するため用いられる内燃機関
に取付けるため特に有効である。本装置は、通常の運転
条件下で燃料ヘッドが薄い空燃混合気のための下方向に
引込められた位置においた状態で第6図に。
また急激な負荷要求の増加と同時に濃化した空3混合気
のための燃料弁の開度を増大させる燃料ヘッドが上方向
に伸長した位置で第7図に示されている。
木実施例においては、第2の即ち補助流体モータ210
が前の実施例におし1て開示されたステッピング・モー
タ22に代り、負荷要求の急激な増加に応答して流体モ
ータに対しである流体圧力;lu制御信号が与えられる
時、第7図に示されるようにある固定された工だけ燃料
ブトを上昇させて空燃混合気を濃化する。この第2の流
体モータはまた、燃料弁のための第2のイ乍動装置とも
呼ぶことができる。この第2の実施例1は、第1の実施
例の第5図におI/1て述べた匁1きハウジングの側面
から吸気を受取るようにS成されたハウジングにより示
されてしAる力(、′S2の実施例は第1の実施例の第
1図乃至第4図に示された々[1きハウジング頂部から
吸気するように)構成されたハウジングによるものと同
様に作動−1−ることを理解すべきである。流体モータ
210およびその関連部品によりステッピング・モータ
を置換する点を除いて、本装置の全ての構成要素は第1
の実施例について述べたものと同じものであり、またこ
のような類似した構成要素は以下の記述において同じ参
照番号が付されている。
ダイヤフラム20およびその関連する作動要素からなる
第1の実施例において触れた流体モータもまた、以下本
文においては、記述の便宜上第1の流体モータあるいは
第1の燃料弁作動装置と11・Pばれる。
第2の流体モータ210は、第1の流体モータのダイヤ
フラム20と一緒に運動するようにこのダイヤフラム上
に支持され、上部カバー212および下部カバー214
により形成された密閉室を含む。第2の流体モータは、
これもまた第2のダイヤフラムと呼ばれ、空間218に
より緊締状態の関係でカバー間で封止されかつ前記室を
上部室220と流体の圧力制御信号を受取るための下部
の圧力室222に分割するダイヤフラム216を含んで
いる。以下に述べるように負荷要求の急激な増加に応答
して流体の圧力制御信号が下部の圧力室222内に存在
する時、ダイヤフラム216は第7図に示されるように
外側に拡張し、この状態が燃料弁ヘッド18を独立的に
かつダイヤフラム20により燃料ヘッドの運動に対して
上昇させて燃料弁の開度を増大させる。流体圧力;■力
信号が前記圧力室から取除かれると、ばね223はダイ
ヤフラムを第6図に示されるその最初の引込められる位
置へ戻す。上部カバー212はボス224内に中心部開
口を有し、案内ビン226がこのボスに固定され、流体
モータ210をその下方の可動要素と一緒に保持するこ
とを助ける、これら要素が軸方向に運動される時本装置
の軸の中心線に沿った摺動作用関係に作用室のカバー1
16のスリーブ120内に延長している。上部カバー2
12には、第2の流体モータの上部室220と前の実施
例で触れた第1の流体モータの内部ににクク/rXcI
!lム・f−#りI n J、t ρ誓七柄スkm’i
ff+1Q)−の間に流体の流れを伝えるための穴22
7が穿孔されている。流体モータ210と作用室力R−
116との間に配置されたばね228が複合弁部材15
および結合された燃料ヘッドを閉鎖位置に向って下方向
に偏倚して、機関が運転していなし\時第1の実施例の
ばね124の作用について述べたと同様な方法で、燃料
のための確実な遮断状態を生じる。
流体モータ210の下部カバー214は、流体圧力制御
信号が下部の圧力室から除去される時、ダイヤフラム2
10の下側から流体圧力を排出してダイヤフラムがその
引込められる下方位置へゆっくり戻ることを許容するた
めの通気穴としてカバーの側壁面の開口に設けられた絞
りの大きな多孔質フィルタを含む焼結弁要素230を有
する。焼結要素230の密度は、流体力(下部圧力室か
ら流出し得る程度を調整し、かつこれによりダイヤフラ
ムおよび結合された燃料弁ヘッド18がその下方の引込
み位置へ戻るために要する時間を21−1整するように
選定されている。
第2の流体モータ210は、下部カバーおよびダイヤフ
ラム支持板40を貫通して複合弁部材15の頂部へ延長
するねじ232により複合弁部材15およびダイヤフラ
ム20の頂部に取付けられている。
小径の下部を有するブッシング234が下部カバー21
4、ダイヤフラム補強板110および下側のダイヤフラ
ムzOの中心開口内に配置されている。ブッシング内に
摺動自在に収受されるのは、第1の実施例の結合ロッド
132と類似した、一端部で燃料弁ヘッド18に対しま
た他端部でダイヤフラム216に対してねじ237によ
り結合された結合ロッド236である。ダイヤフラム2
16の両側における2つの支持板238はダイヤフラム
を支持し、ここでダイヤフラムが結合ロッドに対して結
合されている。ダイヤフラム216は、ダイヤフラム2
0による燃料弁ヘッドの運動とは独立して燃料ブトヘッ
ドがダイヤフラム216により運動されることを許すよ
うに燃料弁ヘッド18に対して結合されている。ばね2
23は、ブッシングの上面に対し下方向にダイヤフラム
を押圧し、これがダイヤフラム216および結合された
燃料弁ヘッド18の引込まれる下方向位置を制限して画
成する。ブッシング234は、複合弁部材15の内部で
腔部即ち中心部242から下方の圧力室222内へ流体
圧力の制御信号を伝達するようにブッシングと結合ロッ
ド236との間に通路を提供するよう溝が形成されてい
る。複合弁部材15の腔部242は、周囲の気圧あるい
は与圧式の機関用途における与圧空気と連通するように
構成されており、そのいずれの場合も弁部材15の側壁
面のニップル246に結合された可撓性に富むホース2
4・1を介して前に触れた流体圧力の制御信号を含んで
いる。ソレノイド制御弁248が、ホースを介して前記
腔部内への周囲空気または与圧空気の流通を1制御する
本装置は、速度制御ガバナーに応答して常に一定速度で
運転しかつ確立された機関の運転負荷に対して空気弁お
よび燃料弁が開かれる程度が予め定められ、更に効率の
よい燃料制御および排出物の排出をもたらすようにこの
速度の間は薄い空燃混合気を提供する発電機等を駆動す
るための機関と共に使用されることが望ましい。本装置
は、通常の運転条件下では、ステッピング・モータに起
因する如き運転特性を除いて第1の実施例について記述
したように運転する。即ち、機関の吸気マニフオールド
圧力から得られる作用室119内の圧力信号は、第1の
流体モータのダイヤフラム2oに対して作用し、これが
更に空気弁と燃料弁を作動させてスロットル位置および
機関の運転条件に従ってこれら弁をある予め定めた角度
まで開いて、適正な空燃混合気を提供する。ある負荷が
機関に課されると、発電機の速度は低下してガバナーに
より検出され、これが燃料の流量を増加するためスロッ
トル28を更に開いて、機関速度をその確立された割合
まで戻す。スロットルの開度はタイヤフラム20に作用
する機関の吸気マニフォールト圧力から得られる流体の
圧力信号のび少を生じ、これが更にダイヤフラムおよび
空気弁および燃料弁を揚上させ、これにより空気および
燃料の流1を増加させる。しかし、空気弁および燃料弁
が薄い空燃混合気を生じるように予め構成されているた
め、機関に急激な負荷が加えられると、混合気は負荷の
最初の変化に打勝つのに充分な程濃くならない。
従って、発電機の用途においては好ましくない機関速度
の大きな低下および機関の生じ得る失速を防止するため
最初の負荷の増加の間、空燃混合気を迅速に濃化するこ
とが必要となる。
これは、例えば発電機のガバナーである監視装置により
機関の負荷における変化の標識として機関速度の変化を
検出し、機関負荷における大きな増加が生じる時、電気
的信号をi 磁弁248に送ってソレノイド弁を開かせ
ることにより達成される。ソレノイド弁が開かれると、
周囲の気圧が複合弁部材の腔部242へ進入し、ここか
らブッシング234と結合ロッド236との間の通路を
経て第2の流体モータ210の下部圧力室222内へ流
入する。この周囲の気圧は流体圧力制御信号として作用
するが、この圧力は前記作用室119内従ってダイヤフ
ラム上方の上部室220内の圧力より高く、ダイヤフラ
ム216および結合された燃料弁ヘッド18をその上方
へ伸長した位置まで上昇させる。このため燃料弁を更に
開いて空燃混合気の濃度を増加させる。燃料弁ヘッドの
8動■を適正に選定することにより、機関は爆燃状態が
生じる程濃化しないように維持することができる。
図示しない与圧される機関の用途においては、ソレノイ
ド弁248は、流体圧力制御信号として過給気圧を受取
るための混合装置に対する空気流入口に対して管路にょ
フて結合されている。
これは、室119内、従フてダイヤフラム216に対し
て作用する上部室220内の圧力が、過給される用途に
おいては更に高くなるためである。
容易に理解されように、ダイヤフラム216を揚上する
ためばね223により生じる作用力と共にダイヤフラム
216に対して作用してこのダイヤフラムを上y1させ
る流体圧力制御信号はダイヤフラムの頂部に作用する流
体圧力よりも更に高いことが必要となる。
負荷の上昇に対する調整の後機関がその通常の運転速度
に戻っである選択された期間この状態を維持することに
より安定状態になると、ソレノイド弁248へ信号が送
られて弁を遮蔽して流体圧カルリ御信号を終了する。ソ
レノイド弁が遮断された後、流体が焼結弁要素230か
ら外側へ流出するに従い、流体圧力制御信号は下部圧力
室222から徐々にIJト除される。この状態が生じる
と、ダイヤフラムの戻しばね223がダイヤフラム21
6を燃料弁ヘッド18と一緒にその引込み位置へ戻す。
焼結弁要素の密度は、燃料弁ヘッドが完全に引込められ
るのに特定の用途に従フて約1乃至3秒を要するように
選定されている。この時間的遅延量は、もし燃料弁ヘッ
ドがその引込み位置へ急速に戻される場合に生じるよう
な本装置が薄い空燃混合気に戻る際の機関速度の変動を
防止するために必要である。こねは、燃料弁ヘッドが降
下され空燃混合気が薄くなるに従い、発電機の速度が低
下してこの速度の低下を検出するガバナーがスロットル
2Bを更に開いて燃料の流量を増加する故である。もし
これがあまり早く行なわれると、必要以上の燃料が供給
されることになり、逆の過程によって機関の速度なガバ
ナーにより低下させねばならないことになる。従ってこ
の運転サイクルは、適正な速度が得られるまで連続的に
反復される。このようなハンチングは、機関の速度の変
化が戻りの運転中はど/Vど判らないように燃料弁ヘッ
ドをその引込み位置への戻りを減衰即ち緩和することに
よって排除される。
本発明について記述したが、本発明の装置は多数の有利
な特徴を有するものであることが明らかであろう。第1
に、機関の吸気マニフォールド圧力に応答して、第1の
流体モータのダイヤフラム20による空気弁および燃料
弁の動作が空気弁および燃料弁の開度を調整してほとん
どの機関運転条件下で有効な空燃混合気を生じる。
第2に、第1の実施例においては、ステッピング・モー
タの使用により、遠い電気的制御信号により異なる気体
燃料を補償するように燃料弁の開度、従って空燃混合気
の調整が更に容易にできるが、その1更にダイヤフラム
に作用する吸気マニフォールド圧力により機関の負荷条
件における変化に対して燃料弁の調整を可能にする。ま
た、速度、酸素その他の機関の性能を測定するセンサか
らの入力を受取るフィードバック装置と共にステッピン
グ・モータを用いる際、機関の性能を監視して実際の機
関性能に応答して空燃混合気を変化させて最も適合する
機関の空燃混合気を提供する手段がもたらされる。その
結果、更に優れた機関性能、燃料の経済性および環境汚
染制御が得られる。
フィードバック制御信号に応答して燃料の相違に対する
ステッピング・モータによる空燃混合気の調整は、燃料
弁が既にダイヤフラム20により適当な要求位置に予め
置かれているため迅速に達成することができる。
第2の実施例の装置は、更に優れた燃料経済性およびI
ノF出物制御のための通常の負荷条件において薄い空燃
混合気で運転することが要求されるも、機関負荷におけ
る急激な増加と同時に混合気を迅速に濃化して機関速度
の低下または機関の失速を防止することができる機関で
駆動する発電機等の運転において特に有利となる。
重要なことは、これが簡単であるが更に効率的に達成さ
れることである。
両方の実施態様においては、燃料弁ヘッドおよび弁座が
容易に取外すことができ、また異なる大きさあるいは形
態のもので代替可能である改に、装置の大幅な改修なし
に介在する条件に対して最も適するオリフィスを形成す
ることが可能となる。更に別の利点は、本装置の性格お
よび構造が、両実施悪様において、非常に信頼性が高く
、作動が簡単であり、現場における修理および改修のた
め分解が容易であり、経済的に製造することができると
いう点にある。
本発明は、例示であって限定する意図のない図面に示さ
れ本文に記された実施態様により限定されるものではな
く、頭書の特許請求の範囲によってのみ限定される・も
のである。
【図面の簡単な説明】
′f、1図は開路位置の空気弁および気体燃料弁を示す
本発明の第1の実施例の軸方向破断側面図、第2図は閉
路位置の空気弁および気体燃料弁を示す第1図の実施例
の軸方向破断側面図、第3図は第1図の線3−3に関す
る断面図、第4図は第1図の線4−4に関する断面図、
第5図はハウジングの側方がら空気を受取るよう構成さ
れた本装置のハウジングを示す部分的に’hb方向に破
断した側面図、第6図は薄い空燃混合気用の位置に置か
ねた本発明の装置の燃料弁を示す特に発電用途における
内燃機関での使用に適する本発明の第2の実施例の軸方
向破断側面図、および第7図は濃化空燃混合気用の位置
に置かれた燃料弁を示す第6図の実施例の軸方向破断側
面図である。 10・・・空燃混合装置、11・・・ハウジング、12
・・・空気ダクト、13・・・空気流入口部、14・・
・空燃混合気流出り部、15・・・複合弁部材、16・
・・空気弁要素、18・・・燃料弁ヘッド、20・・・
ダイヤフラム、22−・・ステッピング・モータ、24
・・・吸気マニフォールド、26・・・アダプタ、32
・・・基部、34・・・中間ハウジング部、36−・・
上部ハウジング部、38・・・スペーサ板、40・・・
ダイヤフラム支持板、42・・・ボス、44・・・ねじ
、46・・・燃料供給ボート、48・・・燃料流入管路
、50・・・流入口、52・・・燃料弁座、54・・・
Oリング、58・・・プラットフォーム、60・・・円
弧状通路、62・・・中心部開口、64−・・円弧状流
出路、66・・・テーパ状側壁面、68・・・切欠き、
70・・・ねじ、72.74・・・フランジ、76.7
8・・・0リング、79・・・心部材、80・・・直立
壁面、82・・・円錐状壁面部、88・・・円弧状流出
路、90・・・円錐状壁面部基部、91・・・円弧状空
気路、92・・・アーム、9:l−0リング、94・・
・ねじ、96.98・・・フランジ、100.102・
・・0リング、101・・・フランジ、106・・・支
持ブロック、108・・・ねじ、+10・・・ダイヤフ
ラム補強板、112・・・ステッピング・モータ・ハウ
ジング、+14・・・ねじ、11G・・・カバー、+1
8・・・取付けねじ、119−輪作用室、120・・・
スリーブ、122・・・位置決め柱体、124−・・ば
ね、12G・・・電気配線、128・軸ウオームねし、
+32・・・結合ロッド、1:11・・・端部キャップ
、136・・・ねじ、138・・・シール、140・・
・ねじ、142・・・回転防止ねし、目4・・・スロッ
ト、148・・・0リング、148・・・座環、150
−力板、154 、156・・・可動弁PE、158・
・・静止空気弁座、160・・・静止空気弁座、11i
11i・・・空気通路、168−・・空気通路、170
・・・通路、186・・・心部材、18[1・・・柱体
、+90・・・フランジ、192・・・リング、+94
・・・空気流入口、196・・・空間、200・・・圧
力伝達路、202・・・空気ダクトの中間部分。 (7F=、=う谷〕

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、内燃機関の吸気管路装置内に供給するための空燃混
    合気として気体燃料を空気と混合するため使用される形
    式の空燃混合装置において、 ハウジングを貫通して延長する空気ダクトを有するハウ
    ジングを設け、該空気ダクトは空気流入口と、該空気流
    入口の流体の流動方向における下流側の空燃混合気流出
    口とを有し、前記ハウジングは、空気ダクトの流出口が
    前記吸気管路装置と連通状態となるように、機関の吸気
    管路装置に対し結合されるように構成され、 前記空気ダクトに流れる空気の流量を制御する空気弁と
    、 前記空気ダクトに流れる空気と混合するため気体燃料を
    供給するために前記空気ダクトと連通状態にある一次燃
    料流入口と、 前記燃料流入口に流れる燃料の流量を制御する燃料弁と
    を設け、該燃料弁は開口位置と閉鎖位置とを有し、前記
    燃料流入口を介して供給される燃料の流量は前記燃料弁
    が開かれる程度に依存し、 遠隔の第1の燃料弁制御信号により自動的に操作され、
    該第1の燃料弁制御信号に応答してある開口位置にある
    前記燃料弁を予め定めた程度運動させる第1の燃料弁作
    動装置と、 遠隔の第2の燃料弁制御信号により自動的に操作され、
    該第2の制御信号に応答して前記第1の燃料弁作動装置
    に対して独立的に前記燃料弁の開度を調整する第2の燃
    料弁作動装置とを設け、 以て前記第1の制御信号に応答して前記燃料弁が前記第
    1の作動装置によりある予め定めた程度に開かれ、その
    後前記開度が前記第2の制御信号に応答して前記第2の
    作動装置により調整されて最適の燃料供給量を提供する
    ことを特徴とする空燃混合装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の空燃混合装置において
    、前記第2の燃料弁作動装置が前記第1の燃料弁作動装
    置上に支持されることを特徴とする空燃混合装置。 3、特許請求の範囲第1項記載の空燃混合装置において
    、前記第1の燃料弁作動装置が流体モータであることを
    特徴とする空燃混合装置。 4、特許請求の範囲第3項記載の空燃混合装置において
    、前記流体モータが、ダイヤフラムにより前記燃料弁の
    運動を生じるように構造部材により燃料弁に対し結合さ
    れたダイヤフラムを含み、該ダイヤフラムは片側におい
    て前記空気ダクト内の気圧を受け、他の側において前記
    機関の吸気管路装置内の流体圧力から得られる流体圧力
    信号を受けるように構成され、前記燃料圧力信号は前記
    第1の燃料弁制御信号であることを特徴とする空燃混合
    装置。 5、特許請求の範囲第4項記載の空燃混合装置において
    、前記第2の燃料弁作動装置は、前記燃料弁の開度を調
    整するための電気機械的アクチュエータを含み、該アク
    チュエータは前記第2の遠隔制御信号により操作され、
    かつ該アクチュエータは前記ダイヤフラムに支持されて
    一緒に運動可能であるも、前記燃料弁が前記ダイヤフラ
    ムの運動に対して前記電気機械的アクチュエータにより
    独立的に運動することを許容するように構造部材により
    燃料弁に対して結合されることを特徴とする空燃混合装
    置。 6、特許請求の範囲第1項記載の空燃混合装置において
    、前記第2の燃料弁作動装置が、前記燃料弁の開度を調
    整する電気機械的アクチュエータであり、該アクチュエ
    ータは前記第2の制御信号に応答して操作され、かつ該
    アクチュエータは、前記第1の作動装置により操作され
    る間、前記燃料弁が前記電気機械的アクチュエータによ
    り独立的に運動することを許容するように構造部材によ
    り燃料弁に対して結合されることを特徴とする空燃混合
    装置。 7、特許請求の範囲第6項記載の空燃混合装置において
    、前記電気機械的アクチュエータがステッピング・モー
    タであることを特徴とする空燃混合装置。 8、特許請求の範囲第1項記載の空燃混合装置において
    、前記空気弁の開度を調整するための空気弁作動装置を
    更に設け、該空気弁作動装置および前記第1の燃料弁作
    動装置は共通の作動装置であり、前記空気弁および燃料
    弁は前記の共通の作動装置により作用的に結合され一体
    に作動させられることを特徴とする空燃混合装置。 9、特許請求の範囲第8項記載の空燃混合装置において
    、前記共通の作動装置は前記ダイヤフラムにより燃料弁
    を運動させるように前記燃料弁に対し結合されたダイヤ
    フラムを有し、該ダイヤフラムは、片側において空気供
    給圧力を受けかつ他の側において前記機関の吸気管路装
    置内の流体圧力から得られる流体圧力信号を受けるよう
    に構成され、前記流体圧力信号は前記第1の制御信号を
    なすことを特徴とする空燃混合装置。 10、特許請求の範囲第9項記載の空燃混合装置におい
    て、前記第2の燃料弁作動装置は前記燃料弁の開度を調
    整するための電気機械的アクチュエータを含み、該アク
    チュエータは前記第2の遠隔制御信号により操作され、
    かつ該アクチュエータは前記ダイヤフラムに対して取付
    けられて一緒に運動可能であるも、前記燃料弁が前記ダ
    イヤフラムの運動に対して前記電気機械的アクチュエー
    タにより独立的に運動することを許容するように構造部
    材により前記燃料弁に対して結合されることを特徴とす
    る空燃混合装置。 11、特許請求の範囲第1項記載の空燃混合装置におい
    て、前記機関の負荷要求における急激な増加に応答して
    遠隔の第2の燃料弁制御信号により自動的に操作され、
    前記第1の燃料弁作動装置による前記燃料弁の運動とは
    独立的に燃料弁の開度を増大し、 以て前記第1の制御信号に応答して前記燃料弁が前記第
    1の作動装置によりある予め定めた程度に開かれ、その
    後前記開度が前記第2の制御信号に応答して前記第2の
    作動装置により増加されて、負荷要求における急激な増
    加と同時に空燃混合気を迅速に濃化することを特徴とす
    る空燃混合装置。 12、特許請求の範囲第11項記載の空燃混合装置にお
    いて、前記第1の燃料弁作動装置が第1の流体モータで
    あることを特徴とする空燃混合装置。 13、特許請求の範囲第11項記載の空燃混合装置にお
    いて、前記第1の燃料弁作動装置が第1の流体モータで
    あることを特徴とする空燃混合装置。 14、特許請求の範囲第13項記載の空燃混合装置にお
    いて、前記第1の流体モータが、ダイヤフラムにより前
    記燃料弁の運動を生じるように構造部材により燃料弁に
    結合されたダイヤフラムを含み、該ダイヤフラムは、片
    側において空気ダクト内の空気圧力を受けかつ他の側に
    おいて前記機関の吸気管路装置内の流体圧力から得られ
    る流体圧力信号を受けるように構成され、前記流体圧力
    信号は前記第1の制御信号をなすことを特徴とする空燃
    混合装置。 15、特許請求の範囲第14項記載の空燃混合装置にお
    いて、前記第2の燃料弁作動装置は、前記燃料弁の開度
    を調整するための第2の流体モータを含み、該第2の流
    体モータは前記第1の流体モータのダイヤフラムに支持
    されて一緒に運動可能であるも、前記燃料弁が前記燃料
    弁の運動に対して前記第2の流体モータにより独立的に
    開口されることを許容するように構造部材により燃料弁
    に対して結合されることを特徴とする空燃混合装置。 16、特許請求の範囲第15項記載の空燃混合装置にお
    いて、前記第2の流体モータが、(a)前記第1の流体
    モータのダイヤフラムに対して作用的に結合されて一体
    に作動させられる燃料弁を間欠的に収受するための圧力
    室と、 (b)前記空気弁と燃料弁とをこれらの閉鎖位置に向っ
    て偏倚する偏倚装置とを含むことを特徴とする空燃混合
    装置。 17、特許請求の範囲第16項記載の空燃混合装置にお
    いて、(a)前記第2の流体圧力制御信号が前記圧力室
    から除去される時、前記第2のダイヤフラムの伸長位置
    から引込み位置への戻り運動を減衰する減衰装置を更に
    設け、該減衰装置は前記圧力室からの流体の流量を制限
    するために該圧力室の壁面の焼結弁要素を含み、(b)
    前記第2のダイヤフラムの引込み位置を規定する停止装
    置を更に設け、前記ばね装置は前記第2のダイヤフラム
    を前記停止装置に対して押圧することを特徴とする空燃
    混合装置。 18、特許請求の範囲第17項記載の空燃混合装置にお
    いて、(a)前記空気弁の開度を調整する空気弁作動装
    置を設け、該空気弁作動装置と前記第1の燃料弁作動装
    置は共通の作動装置を構成し、該共通作動装置は前記第
    1の流体モータを構成し、前記空気弁と燃料弁は、前記
    第1の流体モータのダイヤフラムと作用的に結合されて
    一体に作動させられることを特徴とする空燃混合装置。 19、内燃機関の吸気管路装置内に流出するように空燃
    混合気を混合室内へ供給するための一次空気弁および気
    体燃料弁を備えた形式の空燃混合装置の空燃混合気を制
    御する方法において、第1の遠隔制御信号に応答して第
    1の作動装置により前記空気弁と気体燃料弁とをある予
    め定めた程度に自動的に開口させ、その後第2の遠隔制
    御信号に応答して第2の作動装置により独立的に開口さ
    れた気体燃料弁を調整して最適の空燃混合気を得るステ
    ップからなることを特徴とする方法。 20、特許請求の範囲第19項記載の方法において、前
    記第1の制御信号に応答して前記第1の作動装置により
    前記気体燃料弁および空気弁を一緒にある予め定めた程
    度に開口させるステップを更に含むことを特徴とする方
    法。 21、内燃機関の吸気管路装置内に流出するように空燃
    混合気を混合室内へ供給するための一次空気弁および気
    体燃料弁を備えた形式の空燃混合装置の空燃混合気を濃
    化する方法において、第1の遠隔流体圧力制御信号に応
    答して第1の流体モータにより前記空気弁と気体燃料弁
    とをある予め定めた程度に自動的に開口させ、その後第
    2の流体圧力制御信号に応答して第2の流体モータによ
    り前記気体燃料弁の開度を独立的に増大して濃化された
    空燃混合気を得るステップからなることを特徴とする方
    法。 22、特許請求の範囲第21項記載の方法において、前
    記第1の流体圧力制御信号に応答して前記燃料弁および
    空気弁を一体に前記第1の流体モータによりある予め定
    めた程度に開くステップを更に含むことを特徴とする方
    法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018009384A (ja) * 2016-07-14 2018-01-18 株式会社ソリック バックラッシュ防止ラック・ピニオンギア

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4813390A (en) * 1988-04-04 1989-03-21 Bennett David E Air gas mixing device with valve position detector
US5083547A (en) * 1991-05-17 1992-01-28 Davis Family Trust Air and fuel mixing apparatus
US10113512B2 (en) 2012-09-12 2018-10-30 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Gas mixer for internal combustion engines

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672226A (en) * 1979-11-14 1981-06-16 Automob Antipollut & Saf Res Center Fuel injecting device
JPS6092752U (ja) * 1983-11-30 1985-06-25 株式会社 京浜精機製作所 可変ベンチユリ−式気化器
US4594900A (en) * 1985-04-25 1986-06-17 Washington State University Research Foundation, Inc. Axial load testing machine
JPS61126069U (ja) * 1985-01-28 1986-08-07

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2856599A (en) * 1948-04-22 1958-10-14 Gen Precision Lab Inc Pulsed magnetron system
US3545948A (en) * 1967-09-27 1970-12-08 Imp Machine Products Co Apparatus for carburetion of gaseous fuels and air
US3741737A (en) * 1971-05-06 1973-06-26 J & S Carburetor Co Gas carburetor
US3846094A (en) * 1972-07-25 1974-11-05 Impco Carburetion Inc Air-gas mixing device
US3919995A (en) * 1974-12-13 1975-11-18 William L Todd Conversion bracket for gas engine carburetor
US4020810A (en) * 1975-10-08 1977-05-03 Impco Carburetion, Inc. Economizer valve for use with gas-powered internal combustion engines
US4369751A (en) * 1980-08-13 1983-01-25 Ayres Technologies, Inc. Liquefied propane carburetor modification system
CA1192973A (en) * 1981-05-01 1985-09-03 Colin G. Young Gaseous fuel carburetion
US4513727A (en) * 1982-07-12 1985-04-30 Propane Carburetion Systems, Inc. Process for controlling secondary gas fuel to normally liquid fueled I.C. engine
US4440137A (en) * 1982-07-12 1984-04-03 Propane Carburetion Systems, Inc. Supplemental fuel supply device for I.C. engine
US4520785A (en) * 1984-02-01 1985-06-04 Propane Carburetion Systems, Inc. Gaseous fuel supply and control system for an internal combustion engine
US4594990A (en) * 1985-06-03 1986-06-17 Propane Carburetion Systems, Inc. Carburetor for gaseous fuel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672226A (en) * 1979-11-14 1981-06-16 Automob Antipollut & Saf Res Center Fuel injecting device
JPS6092752U (ja) * 1983-11-30 1985-06-25 株式会社 京浜精機製作所 可変ベンチユリ−式気化器
JPS61126069U (ja) * 1985-01-28 1986-08-07
US4594900A (en) * 1985-04-25 1986-06-17 Washington State University Research Foundation, Inc. Axial load testing machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018009384A (ja) * 2016-07-14 2018-01-18 株式会社ソリック バックラッシュ防止ラック・ピニオンギア

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US4703742A (en) 1987-11-03

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