JPH04105953U - ガスエンジン用燃焼蒸発装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メタノール等の燃料を蒸発器で蒸発させ、そ
れをガス化してエンジンに供給する蒸発装置において、
蒸発量が最大となるように蒸発器内部の液面を制御する
こと。 【構成】 蒸発器本体の中間部以下に、燃料加熱用の熱
交換器コアを内装する。そして、液体燃料の液面がコア
の上端面にほぼ一致するように液面制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は一例としてメタノール等の燃料を蒸発器で蒸発させ、それをガス化し てエンジンに供給する蒸発装置に関する。

【０００２】

【従来技術】

ガスエンジン用燃料蒸発器は外部に高温のヒータ又はエンジン冷却水が流通す る熱交換器が内装されている。そして、その蒸発器に液体燃料が供給され、そこ で気化したガス燃料をエンジンに供給するものである。この蒸発器内部には液面 制御用の複数のセンサーが設けられ、その液面が下限設定値に達したとき弁を開 放して上限設定値迄燃料を供給するように構成している。そして、その液面は常 に熱交換器の上面よりも充分に高い位置に設定されていた。

【０００３】

【解決しようとする課題】

ところが、本考案者の実験によれば、液面が熱交換器上面よりも充分高い場合 にも又、熱交換器上面よりも低い場合にも液体燃料の蒸発量が少ないことが分か った。即ち、従来の燃料蒸発器の液面制御は、その蒸発が最大となる値には設定 されていなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

そこで、本考案者は各種実験に基づき液体燃料の最も効率の良い液面制御をす ることを目的とし、その目的達成のために次の構成をとる。 即ち、本考案の蒸発装置は蒸発器本体１に供給さた液体燃料が蒸発器本体１の 中間部以下に収容されていると共に、上部に蒸発空間が形成され、その上部より 気化したガス燃料をエンジンに供給するものに関する。そして、蒸発器本体１の 中間部以下に燃料加熱用の熱交換器コア４を内装すると共に、その液体燃料の液 面が熱交換器コア４の上面にほぼ一致するように液面制御したことを特徴とする 。

【０００５】

【実施例】

次に、図面に基づいて本考案の実施例につき説明する。図１は蒸発装置の説明 図であり、図２はその液面高さと蒸発量即ち熱交換器の放熱量の関係を表したも のである。この装置はメタノールガスをエンジンに供給するための蒸発装置であ る。その蒸発器本体１は内部に二枚の仕切り６を有し、それらが蒸発器本体１内 を第一室２と第二室３と第三室19とに分離する。そして、夫々の仕切り下端には 連通孔17が形成されている。又、第一室２には熱交換器コア４が設けられると共 に、第二室３には始動用ヒータ５が設けられる。この熱交換器コア４は高温のエ ンジン冷却水が水温センサ12を介して内部に流通し、始動用ヒータ５には電源が 連結されている。

【０００６】 次に、第三室19には液面下限センサ８、９と液面上限センサ10が設けられてい る。より下方の液面下限センサ８はからたき防止インターロック用のものである 。そして、液面上限センサ10と液面下限センサ９とによりその液面が熱交換器コ ア４のコア上面21にほぼ一致するように制御されている。即ち、この実施例では 熱交換器コア４の実質的な高さ即ち、コアの上面と下面との長さを１００％とし たとき、その１０％の限度の範囲に液面20がコア上面21を基準として上下するよ しに制御される。次に、蒸発器本体１の第二室３及び第一室２には夫々その下面 又は下端側面に燃料パイプが連結され、それらが切り換え弁７を介して燃料タン ク18に連結される。この切り換え弁７は図示しない制御装置からの制御信号に基 づいて燃料の供給及び停止を行うと共に、第一室２と第二室３のいずれか一方の みに燃料を供給するように構成している。次に、蒸発器本体１の上部にはガス燃 料供給管の一端が連結され、ガス出口電磁弁14及び減圧弁15を介してその他端が 図示しないガスエンジンに連結される。

【０００７】

【作用】

エンジンの始動時においては燃料ポンプ16が駆動されると共に、切り換え弁７ が図の位置から右方に移動し、燃料タンク18のメタノール液が第一室２に一定量 供給され、切り換え弁が元に戻る。そのメタノール液は第二室３及び第三室19に も流入し、それが始動用ヒータ５により加熱されて気化し、ガス出口電磁弁14、 減圧弁15を介して図示しないエンジンに供給される。そして、エンジンのウオー ミングアップが完了すると、熱交換器コア４にエンジン冷却水が流通し、メタノ ール液が加熱する。このとき、切り換え弁７は図の位置にある。次いで、蒸発器 本体１内の液面が低下し、液面下限センサ９以下になると切り換え弁７が図の位 置から左方へ移動すると共に、燃料ポンプ16が駆動されてメタノール液は第二室 ３のみに供給される。そして、液面上限センサ10に達したとき切り換え弁７が図 の位置に戻ると共に、燃料ポンプ16が停止する。これにより、メタノール液の液 面20は熱交換器コア４のコア上面21を中心にその上下１０％以内に制御される。 第二室３に流入したメタノール液は始動用ヒータ５により余熱され、連通孔17を 通って第一室２に流入する。そして、第一室２内で熱交換器コア４によりさらに 加熱されて気化する。そして、ガス出口電磁弁14、減圧弁15を介して図示しない エンジンに供給される。

【０００８】

【実験例】

次に、図２はメタノール液の液面20の高さを熱交換器コア４のコア上面21から 上方にあるいは下方に移動したときの放熱量、即ち蒸発量を示す特性曲線である 。図において横軸にメタノールの液面高さを熱交換器コア４のコア上面21からの 増減量として％で示す。即ち、熱交換器コア４のコア上面21と同一高さを０とし 、それから減少した場合は負の％で示し、熱交換器コア４のコア上面21より上方 にある場合には正の％で表す。それと共に、縦軸に熱交換器コア４の放熱量をと ったものである。そして、液面の各高さに対する放熱量を多数点測定すると共に 、その平均値をプロットし、その平均値から特性曲線を得たものである。この特 性曲線から明らかな如くメタノールの液面と熱交換器コア４のコア上面21とが一 致したとき放熱量即ち、メタノールの蒸発量が最大であり、それを中心としてプ ラス、マイナス１０％以内が最も効率よく燃料のガス化がおこなわれることが分 かった。

【０００９】

【考案の効果】

本考案の蒸発器は蒸発器本体１の中間部以下に燃料供給用の熱交換器コア４を 内装すると共に、液体燃料の液面が蒸発器本体１の上端面にほぼ一致するように 液面制御をしたから、液体燃料のガス化を最も効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の蒸発装置の説明図。

【図２】液面高さに対する熱交換器の放熱量、即ちメタ
ノール液の蒸発量の関係を示す特性曲線。

【符号の説明】

１ 蒸発器本体 ２ 第一室 ３ 第二室 ４ 熱交換器コア ５ 始動用ヒータ ６ 仕切り ７ 切り換え弁 ８ 液面下限センサ ９ 液面下限センサ 10 液面上限センサ 11 液面センサ 12 水温センサ 13 安全弁 14 ガス出口電磁弁 15 減圧弁 16 燃料ポンプ 17 連通孔 18 燃料タンク 19 第三室 20 液面 21 コア上面 22 液体燃料

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発器本体（１）に供給された液体燃料
   が該本体（１）の中間部以下に収容されると共に、上部
   に蒸発空間が形成され、該上部より気化したガス燃料を
   エンジンに供給するようにしたものにおいて、該蒸発器
   本体（１）の中間部以下に燃料加熱用の熱交換器コア
   （４）を内装すると共に、前記液体燃料の液面が該コア
   （４）の上端面にほぼ一致するように液面制御したこと
   を特徴とするガスエンジン用燃料蒸発装置。
2. 【請求項２】 蒸発器本体（１）に供給された液体燃料
   が該本体（１）の中間部以下に収容されると共に、上部
   に蒸発空間が形成され、該上部より気化したガス燃料を
   エンジンに供給するようにしたものにおいて、前記蒸発
   器本体（１）の内部を第一室（２）と第二室（３）とに
   区分するため上下方向に立ち上がり、少なくとも前記蒸
   発空間迄達する仕切り（６）と、該仕切り（６）の下部
   に両室を連通するために設けた比較的小さな連通孔（1
   7）と、前記第一室の中間部以下に設けられ、エンジン
   冷却用の冷却水が内部を流通する燃料加熱用の熱交換器
   コア（４）と、前記第二室（３）に設けられた始動用ヒ
   ータ（５）と、を具備し、前記第二室（３）に供給され
   た前記燃料を前記ヒータ（５）で余熱した後に、それを
   前記第一室に供給すると共に、前記液体燃料の液面が前
   記熱交換器コア（４）の上端面にほぼ一致するように液
   面制御したことを特徴とするガスエンジン用燃料蒸発装
   置。