JPH0615860B2 - 液状燃料をガス状燃料に変換する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃機関の吸気マニホルドへの導入前に液状燃
料をガス状燃料に変換するための装置に関するものであ
る。さらに詳しくいうと、本発明は密閉真空装置内にあ
る加熱された真空室への液状燃料小滴の噴射に関するも
ので、液状燃料小滴がガス状燃料に変換され、そのガス
状燃料が実質的に一定の温度で吸気マニホルドに運ばれ
るようになつている。真空室と吸気マニホルドへのガス
状燃料通路の残りの部分に熱交換器が設けられていて、
内燃機関のエンジンブロツクからの冷却用液体がガス状
燃料を実質的に一定の温度に維持するためにガス状燃料
と熱交換関係をもつようになつている。

従来技術 成し遂げ得る液状燃料の蒸発すなわち気化が多くなれば
なるほど酸化しやすい燃料の表面積が大きくなるので焼
成速度が高くなることはよく知られている。換言すれ
ば、燃焼し得る燃料の比率が高くなればなるほどエンジ
ンの作動効率がよくなる。液体炭化水素燃料を完全に気
化するための各種試みは可成り以前から行われている。
しかしながら、これらの試みの全てに大きな欠点があ
る。装置が燃料を完全に気化しなかつたので期待された
効率の向上が実現しなかつた場合があつた。装置が複雑
だつたのでそれらの装置から得られる実際の利益が打ち
消されるか、またはたとえより高い燃料効率が実現され
ても電力要求がこの利点を帳消しするような高い電力量
を必要とする場合もあつた。

燃料の燃焼を最大にするためにその燃料を出来るだけ多
く酸素と接触させる必要があることが基本である。酸化
し得る燃料小滴の部分はその表面積だけである。したが
つて小滴が小さくなればなるほど燃焼すなわち酸化し得
る燃料の全体比率が高くなる。だから、酸化を増加させ
るには気化を促進させる必要がある。現在市販されてい
る好結果の気化装置は、全てエンジンのマニホルドへの
導入前に液状燃料を気化するようになつている。これは
ある程度まで可能であるが、キヤブレターへの吸気口に
おける燃料小滴サイズが可成り異なる場合があり、実際
に標準的なキヤブレターを通して燃料を供給すると、燃
料全体のうち比較的低い比率の燃料が酸化・燃焼するに
すぎない。

究極の気化装置は燃料を予め蒸発させた状態すなわち気
体状態でマニホルドに送る気化装置、特にマニホルドと
エンジンのシリンダーに入れる前に液状燃料をすべてガ
ス状燃料に変換する気化装置になるであろう。公知の従
来装置はこの目標を達成する場合いくつかの点で不足し
ている。

たとえば、１９３０年代にチヤールス・ネルソン・ポー
グによつて開発された最も有名な従来装置の１つは、ガ
ロン当り２００マイルのキヤブレターとして広く宣伝さ
れていたガソリン気化用キヤブレターであつた。この装
置は、エンジンと同じくらいの大きさで扱いにくく、燃
料補給式で、ガソリンなどの燃料の引火点に近い作動温
度を必要とするので、広く商品として好評を博さなかつ
た。それ故、このキヤブレターの付いた車の乗客の安全
が車の近くにいる人と同じく危険にさらされる場合があ
る。換言すれば、爆発の可能性が全く大きい。

デイーゼル燃料などの燃料を気化するための装置がベセ
ノツドのアメリカ特許第１８０６５８１号“重燃料を使
用する負荷可変の内燃機関用燃料供給装置”に開示され
ている。デイゼル燃料は従来のガソリンキヤブレターに
よつて供給され、真空ポンプによつて吸気口から空気が
抜かれる。この装置は開放装置、すなわち多量の空気が
１番目の真空ポンプによつて大気から連続的に引き入れ
られる。２番目の真空ポンプは燃料を気化するために燃
料だめ内の空気と燃料の混合気から空気を抜くためのも
ので、その後燃料は未だ追加の空気取入口が備わつてい
るエンジンのマニホールドに送られる。燃料温度の変動
を最小にするために吸気マニホルドの近くと燃料だめの
周りに熱交換装置が設けられている。このシステムは開
放式であるため、多量の空気がシステムを通つて引き込
まれるので、キヤブレターによつて直ちに気化されなか
つた燃料をほぼ完全に気化するのに十分な真空にするこ
とが非常に困難になる。換言すれば、このような装置で
は効率よく作動させるには燃料節約（もしあれば）が取
るにたらないものになつてしまうような巨大な真空ポン
プを用意する必要があるであろう。代りに、小さな真空
ポンプを使うと、大気が絶えずシステム内へ引かれてい
るような開放装置では燃料が十分に気化されない。

内燃機関のキヤブレターにガス状燃料を供給するための
別な装置が“燃料システム”というタイトルのアメリカ
特許第３６３０６９８号（発明者：ジヨセフ・Ｈ・バル
ドウイン）に記載されている。この装置の場合、ガス状
蒸気がマニホルドの真空によつて真空室から引かれる。
真空室にはフロート弁を通して補給される液状燃料源が
含まれている。この種の装置には２つの起り得る問題が
関与する。第一に、或る負荷条件下ではマニホルドの真
空はエンジンに十分な燃料を与えるのに十分でない場合
がある。第二に、液体ガソリン部分からガス状蒸気を引
き離すことによつて軽い方の炭化水素が最初に蒸発し、
比較的重い液体炭化水素（しばしば“ストリツプオイ
ル”と呼ばれる）が残つてしまう。したがつて、装置を
正しい作動状態に保つためにはストリツプオイルを一様
に引き、新鮮なガソリンと置き換えるための手段を設け
なければならない。

ガソリンを気化させるための別な装置がアメリカ特許第
４０４０４０３号（発明者：ローズ等）“空気と燃料と
の混合気コントロール装置”に開示されている。この装
置の場合、燃料は蒸発器に供給され、蒸発器内の液状燃
料のレベルがフロート弁によつてコントロールされる。
エンジンからの熱い排気ガスが液体ガソリンの中に入つ
て行くので、液体ガソリンの一部を蒸発させ、エンジン
に運ぶ。この装置には空気／燃料混合気を調整するため
の複雑な装置と、燃料が蒸発器内で蒸発した時燃料から
燃料小滴を取り除くための分離器が含まれている。この
装置を使うと、軽い方の炭化水素が重い炭化水素すなわ
ちストリツプオイルより先に蒸発する。

“内燃機関用燃料蒸発装置”というタイトルのアメリカ
特許第４１７５５２５号（発明者：ジヨンソン）は内燃
機関の吸気マニホルドと燃料供給ラインとの間に接続さ
れ、キヤブレターと平行して作動する密封式蒸発装置を
開示している。この装置には液状燃料を蒸発させ、キヤ
ブレターに送るようなチヤンバーへの液状燃料の流れを
コントロールするフロート弁が設けられている。軽い方
の炭化水素が重い炭化水素より前に液状燃料から蒸発す
るので、チヤンバーにストリツプオイルが残つてしまう
ことになる。

燃料を気化するのに利用される従来装置に関する別の障
害は、真空ポンプのピストンの壁を潤滑するための適当
な手段が設けられていないことである。したがつて、こ
のような蒸発装置を作ろうとする場合、ピストンがシリ
ンダーの側壁に“氷結”してしまうことが多い。燃料の
中へオイルを入れることを企てたが、その後オイルが燃
料蒸気混合気と共にエンジンの中へ噴射されたので、オ
イルから不燃焼炭化水素が生じ、エンジンに損傷を与え
る残滓が生じた。

発明の構成 本発明の装置は、実質的な真空を生ぜしめることのでき
る、内部に真空室を有する真空ポンプと、該真空室内へ
実質的に空気の混入なしに液状燃料を噴射することので
きる噴射器とを備えており、真空室が、実質的に扁平な
両端壁と縦中心 軸線を有する円筒状の側壁とから成る
円筒室であり、噴射器が該円筒室に通じる液状燃料入口
を有し、また真空ポンプが前記円筒室からのガス状燃料
出口と、前記縦中心軸線に対して接近・離反運動可能で
前記縦中心軸線に平行な接触エッジを有する可動の羽根
と、前記縦中心軸線の回りを転動回転するために前記円
筒室内部に偏心的に設けられた回転ピストンと、前記真
空ポンプの真空サイクル中にだけ前記円筒室内へ液状燃
料小滴を噴射するように前記噴射器をコントロールする
装置と、前記円筒室内への液状燃料小滴の噴射を前記真
空サイクルと同期化させる調時装置とから成り、前記回
転ピストンが、前記円筒室の長さに実質的に等しい長さ
を有すると共に、前記円筒室内でのピストンの回転時に
ピストン外周面を前記円筒状側壁に連続的に線接触せし
めるような直径を有しており、かつ前記羽根が、前記円
筒室を、前記液状燃料入口に連通する真空区画と、前記
ガス状燃料出口に連通する圧縮区画とに分割するように
ばね負荷されていることを特徴とする。

本発明の装置は、噴射器からマニホルドに至る経路内の
いかなる個所においても大気へ向つて開くことのない閉
じた系を構成している。

本発明の有利な実施態様では液状のガソリン又はその他
の炭化水素燃料は、エンジンの要求によつて決まる量と
速度で液状燃料小滴を噴射する燃料噴射器によつて真空
室へ供給される。

真空室は前記の閉じた系内の回転ピストン式真空ポンプ
によつて非常に高い真空度になるので、燃料噴射器によ
つて真空室に噴射された燃料小滴は直ちに気化する。次
いで、気化した燃料が真空ポンプによつてエンジンの吸
気マニホルドに事実上マニホールド圧で圧送される。

気化した燃料を実質的に一定の温度に維持するために、
真空室、真空ポンプ、燃料供給ラインと熱交換関係にあ
るエンジンの液体冷却剤からの熱を供給する熱交換器が
設けられている。この熱は真空室や系内のその他の部材
内の蒸気点を下げるので、真空室の蒸発を高め、系内の
その他の部材内の復水化を最小限にする。

有利には、本発明の回転ピストン式真空ポンプは圧力下
にある潤滑油源を備えている。潤滑油は真空ポンプの一
端にあるベアリングの中に噴射され、ベアリングを通過
し、適当な通路を通つてポンプの羽根の所へ行く。潤滑
油は羽根の表面に沿つて移動し回転ピストンの表面に行
くので、ピストンの表面に油の薄膜が形成される。この
潤滑油は２つの機能を果たす。１つはピストンの壁を潤
滑することで、もう１つはピストンとピストン壁の間を
それぞれの羽根でシールすることである。過剰潤滑油は
真空ポンプの反対側にあるベアリングの中へこのために
用意された適当な通路を通つて行く。

燃料コントロール装置が、内燃機関の機能に応じて真空
室に噴射される液状燃料の量と周波数とをコントロール
するために燃料噴射器に接続されている。このような燃
料コントロール装置は、エンジンコイルの予め決められ
た点火回数ののちに燃料噴射器を作動させるための調節
可能周波数セレクタ回路と、燃料噴射器の作動時間を変
えるための可変パルス幅選択回路を有している。

本発明の有利な実施態様では、燃料気化装置は、長手方
向の軸と円周方向の側壁を有する円筒状気化室を備えて
いる。気化室の円周側壁の周りで回転運動する回転ピス
トンがこの気化室の軸に偏心的に取付けられている。気
化室の片側に沿つて長手方向の溝が設けられており、軸
に近づいたり軸から離れたりする往復運動を行ないエツ
ジでピストンと接触している羽根が前記溝の内に取付け
られている。弾性部材が羽根のエツジをピストンに押し
つける。液状燃料を気化室に導入するための側壁にある
入口が溝の片側に隣接して設けられ、ガス状燃料をエン
ジンへ吐き出すための出口が溝の片側に隣接して側壁に
設けられている。液状燃料小滴の１回分を予め決められ
た時間間隔で入口から気化室へ次々と噴射する手段が設
けられ、入口とつながつている気化室武運を交互に真空
にし入口から液状燃料小滴の１回分が入つて来るとその
小滴を気化しガス状燃料をエンジンに送るための出口と
つながつている気化室部分にあるガス状燃料の圧力を増
すために気化室内でピストンを回転させる手段も設けら
れている。最後に、真空状態になつている時液状燃料の
１回分を予め決められた時間だけ気化室へ噴射せしめる
噴射装置を作動させるコントロール装置が設けられてい
る。

オプシヨンとして、僅かな量の空気を霧状液状燃料と一
緒に抽気弁から気化室へ入れてもよい。これによつて、
システム全体を通して順次形成されるガス状燃料の流れ
が改善される。

本明細書中に使われている「燃料」という言葉はガソリ
ン、プロパン、ブタン、アルコールおよび内燃機関を動
かすのに使われるその他の比較的揮発性のある炭化水素
の全てを含むものとする。

「内燃機関」という言葉には往復ピストンエンジン、タ
ービンエンジン、ロータリーエンジン等の全てのエンジ
ンが含まれるものとする。

第１実施例 本発明の１実施例によると、液状燃料が燃料ポンプ１４
によつて燃料タンク１０から燃料ライン１２を通つて送
り出される。燃料ポンプは自動車業界で使われているタ
イプの普通の電気燃料ポンプであつてもよい。燃料ポン
プは燃料ライン１６によつて液状燃料を燃料噴射器Ｉに
供給する。燃料噴射器Ｉにとつて必要ない過剰燃料は、
すべて燃料ポンプ１４からオーバーフローライン１８を
通つてガソリンタンク１０に戻される。

燃料噴射器Ｉは６つの接点１〜６を有する端子板２４に
接続された電線２０と２２によつて電子燃料コントロー
ル装置Ｕから供給された電力によつて作動する。接点１
〜５は以下に述べられた方法で接続される。接点６は使
われない。図示された如く、電線２８と３０によつて端
子板２４に接続されたバツテリー２６が電子式燃料コン
トロール装置に電力を供給する。内燃機関と関連したコ
イル３２も電線３４によつて端子板２４に接続されてい
る。コイルからの信号がエンジンの速度を示すので、燃
料噴射器Ｉの励起周波数をコントロールする（もつと詳
しい事は後述する）。

第２図から最もよく分かるように、電気ソレノイド作動
式噴射バルブには弁開口部４２に抗してばね４０によつ
て密閉位置に押しつけられ、プランジヤ３８に接続され
た円錐形弁座３６が付いている。プランジヤは軟鉄製
で、コイル４６が巻かれているソレノイドコア（鉄心）
４４内に摺動できるように収まつている。このコイルは
端子４８と５０に接続され、各々の端子には電線２０と
２２がそれぞれ接続されている。コイル４６に電流が流
れると、プランジヤ３８がソレノイドの中に引張られる
ので、弁座３６の傾斜面と燃料ポンプ１４から加圧状態
で供給された加圧燃料すなわち霧状小滴を吐き出す弁開
口部４２の傾斜面との間にすきまができる。コイル４６
の電流をしや断すると、ばね４０が円錐形弁座３６を弁
開口部４２の傾斜面に押しつけてその密閉位置に戻す。
ソレノイド作用の周波数（頻度）と時間はエンジン負荷
に応じて電子燃料コントロール装置Ｕの調整部材を調整
することによつてコントロールできる変数である（さら
に詳しい事は後で説明する）。

燃料噴射器Ｉの弁開口部すなわち出口４２は、第１図に
示されている如く、真空室Ｃの入口５２に接続されてい
る。さらに、真空室には真空ポンプＰへの燃料ライン５
６に接続した出口54がある。真空ポンプＰは真空室Ｃを
非常に高い真空度、たとえばアルコール燃料では５５〜
６４cmHg、ガソリンエンジンでは６４〜６９cmHg（海面
で）にするので、燃料噴射器Ｉによつて燃料小滴が真空
室Ｃに噴射されると、小滴は急速に、かつほぼ完全に液
体から気体に転換される。燃料を事実上完全に気化する
最適真空度はアルコールの場合６１cmHg、ガソリンの場
合６６cmHgであることがわかつた。システムが閉式であ
る、すなわち真空室に空気が入らないようになつている
ため、このような高い真空度が得られる。真空室は大気
圧と関係しない。これによつて、今まで不可能であつた
電力要件と実用サイズの真空ポンプが使える。

上述の真空度を達成できる真空ポンプなら何でも使え
る。特に良いものであるとわかつたポンプは三菱電機
（東京、日本）製のもので三菱電機セールスアメリカ社
（テキサス州７５０６２、アービング、ウエストストー
リーロード３２４７）を通して販売されているモデルN
o.ＳＡ４３９のような回転ピストン式ポンプである。タ
ービンポンプも使える。

回転ピストンポンプの断面が第７図に示されている。こ
の種のポンプの作動状態が第３図から第６図までに模型
的に示されている。真空ポンプによつて真空すなわち大
気圧以下の圧力が生じるため、ガス状燃料が入口５８か
らポンプＰに引き込まれる。ポンプは外側シリンダ６
０、中央のクランク軸６２、回転ピストン６４から成
り、クランク軸６２に回転ピストンがクランク軸と共に
回転できるようにしつかり取付けられている。ばね６８
によつてピストン６４の表面に対して押しつけられてい
る羽根６６と一緒になつた回転ピストンはシリンダ６０
を２つの部屋、すなわちガス状燃料が引き込まれる真空
室とガス状燃料を圧縮してそれを出口７０から吐き出す
圧縮室に分ける。圧縮室内でも圧力は非常に低く、大気
圧以下になつていると考えられる。重要なことは、その
圧力がガス状燃料の流れを圧縮室からエンジンのマニホ
ルドに誘導するためにマニホルド圧以上であるというこ
とだけである。したがつて、回転ピストン６４が第３図
に示された位置から第４図に示された位置に回転する
と、ピストンが一時的に入口５８を閉じ、ピストンの前
方にあるガス状燃料を圧縮し始める。ピストンが第４図
の位置に達すると、入口５８が再び開き、燃料がピスト
ン６４と羽根６６の間のスペースに入り込む。ピストン
６４が第４図に示された位置から第５図に示された位置
に回転し続けると、ピストンの前方にあるガス状燃料が
圧縮され、追加の燃料がピストン６４の後方に生じた真
空によつてポンプの中へ引き込まれる。一方、ピストン
６４の前方にある燃料はピストンが第５図に示された位
置から第６図に示された位置に回転すると、圧縮され出
力７０から流れ続ける。燃料圧は出口７０の制限のため
増加し、大気圧以下から約２気圧の圧力に変化し得る。
その後、ガス状燃料はエンジンの吸気マニホルドの真空
によつてマニホルドに引かれる。

第１図に示されている如く、燃料は燃料ライン７４によ
つてエンジンに供給され、燃料ラインはエンジンの吸気
マニホルド７８内のノズル７６の所まで続く。有利なこ
とには、ノズル７６はウオーミングアツプ中エンジンに
燃料を供給し、マニホルドへの空気の流れを調整する従
来のキヤブレター８０の隣りに位置している。その後、
空気と燃料の混合気は吸気弁８２を通つてシリンダ８４
に供給される。シリンダ内では、従来からよく知られて
いるように、点火プラグ８８を点火して燃料を燃焼させ
るためにピストン８６が往復運動する。図にはシリンダ
が１つしか示されていないけれど、エンジンは多シリン
ダを有してもよいと解釈される。

都合のよいことには、ガス状燃料を実質的に一定な温度
に維持するための熱交換装置が設けられており、モータ
ブロツク９０からの冷却用流体が熱伝達媒体として使わ
れる。この点に関して言うと、供給管９２が加熱された
冷却液をモータブロツク９０から燃料ライン７４の熱交
換部分を取り囲む最初の熱交換器Ｈに運ぶ（図示された
ように）。第１図は概略図で、熱交換器Ｈはガス状燃料
を実質的に一定な温度に保つために必要に応じて燃料ラ
イン７４の全体またはほぼ全体を取り囲むようにするこ
とができると解釈される。熱交換器の目的はガス状燃料
の温度を７１℃〜９４℃の比較的高い温度に維持するこ
とである。約８２℃の温度が極めて良いことがわかつ
た。ガス状燃料の温度を上げると、燃料の蒸気点が下が
るので、燃料が燃料ライン７４内で液化する可能性が最
少になる。その後、エンジンからの冷却剤はチユーブ９
８を通つて回転ピストンポンプＰの一部を形成しチヤン
バー（シリンダ）６０を取り囲む熱交換器１０２の入口
１００の所へ行く。モータ冷却剤はその後出口１０４と
チユーブ１０６を通つて、真空室Ｃを取り囲む第２の熱
交換器Ｈ′に行く。熱交換器Ｈ′は、燃料噴射器Ｉによ
つて真空室に噴射された燃料小滴から成る液状燃料の膨
張が冷却効果をもつ（小滴が膨張する時）ので、真空室
を加熱状態にしておく場合非常に重要である。真空室の
温度をモータブロツクからの加熱された冷却液の温度に
近いレベルに維持すれば、液状燃料小滴の蒸発点が下が
るので気化が促進される。さらに、前述されたガス状燃
料の再液化も最少になる。冷却液はその後熱交換器Ｈ′
から戻り管１０８を通つてモータブロツク９０に戻つて
行き、そこで再びエンジンによつて加熱される。ガス状
燃料の温度は７１℃〜９４℃の範囲内（約８２℃の温度
が望ましい）に保つべきである。本発明の各種部材を互
にもつと接近させて１つの熱交換ジヤケツトで全体を取
り囲んでもよいし、または別個の熱交換器を当業者にと
つてすぐ分かるようなエンジン部品のスペースと位置に
ある別々の部材に使つてもよいと解釈される。

液体のエンジン冷却剤を使う熱交換システムについて述
べたが、電気や車の排気ガスのような他の熱交換媒体を
使うことができると解釈すべきである。

次に第７図を見ると、ポンプＰの断面図が示されてい
る。このポンプは駆動軸１１２に取付けられたプーリー
１１０によつて駆動され、駆動軸１１２はクランク軸６
２に接続されている。プーリーはＶベルト（図示せず）
などの従来方法で駆動される。Ｖベルトはプーリー１１
０から内燃機関に付いている駆動プーリーまで伸びてい
る。十分な容量を与えるために、クランク軸６２の両側
に偏心状態で取付けられ、それぞれシリンダ６０と６
０′の壁の周りを回転できる２個の回転ピストン６４と
６４′を有するポンプＰが示されている。羽根６６と６
６′はそれぞればね６８と６８′によつてピストン６４
と６４′の底部に押しつけられているので、各々のシリ
ンダを前述した如く２つの部屋に分ける。真空室Ｃを真
空にする場合には、２個のピストンが同時に働く。

ピストン壁とシリンダ壁を加圧状態で潤滑するための手
段が設けられており、それには前述した如く、ポンプの
作動部分を取り囲み熱交換の働きをするハウジング１０
２の端に接続された油圧フイツテイング１１６に接続さ
れている油供給源（図示せず）からの油圧ライン１１４
が含まれる。油圧フイツテイング１１６は、図示された
如くクランク軸６２の片端内の通路１１８につながつて
いる。油はこの通路を通つてクランク軸６２の側壁を貫
通して直角に伸びるポート１２０に行く。その後、油は
クランク軸６２の端を支持するローラベアリング１２４
内のレース１２２を通過する。ローラベアリング１２４
を潤滑した後、油はローラベアリング内の別なポート１
２６を通つてベアリングサポート１３０内の横溝１２８
へ行き、その後半径方向の溝１３２に沿つて羽根ガイド
１３６と１３６′を通して伸びる横行通路１３４に行
く。油の流れは第７図中の矢印１３７ではつきり示され
ている。油は羽根の表面をコートし、表面に沿つてピス
トン６４と６４′のそれぞれに行く。油はこれらの表面
を被覆し、ピストンとシリンダ６０と６０′の壁のそれ
ぞれだけでなく羽根とピストンの間をシールをするの
で、羽根の両端でシリンダ内の真空度が適切に保たれる
（全て前述したよう）。いかなる過剰オイルも通路１３
８を通つて駆動軸１１２の中に入り、ポート１４０を通
つてローラベアリング１４４のレース１４２を潤滑す
る。

このようにして、第７図の回転ピストンポンプＰに示さ
れた加圧潤滑システムは２つの機能を果たす。第１は、
シリンダ壁とピストン壁を要求通りに潤滑することであ
る。又、それはシリンダ壁とピストン壁の間にシールを
形成するので、羽根の両側で必要なシリンダ内の所定差
圧が維持される。

電子燃料コントロール装置Ｕの外部部材が第８図に示さ
れ、一方その電気回路部分は第９図に最もよく示されて
いる。この装置は上部パネル１４８に付いているトグル
スイツチ１４６によつて入切される。接点板（端子板）
２４も上部パネル１４８上にあり、第１図の所で前述し
た如く、電気的に接続されている。ヒユーズホルダー１
５２が左手のエンドパネル１５０に取付けられており、
ホルダー１５２には１０アンペアヒユーズ１５４のよう
なヒユーズを付けることができる。前面パネル１５６の
左手側にはポテンシオメータ１５８があり、そのポテン
シオメータは燃料噴射時間を０．３ミリ秒の最小値から
１０ミリ秒の最大値までコントロールする（全ての詳細
については以下に述べる）。前面パネル１５６の右手側
には１２の位置から成る回転スイツチ１６０があり、そ
こに示された位置２〜１０は１回の燃料噴射を起こすコ
イルの点火回数を表わす。スイツチ位置１，１１および
１２は使われない。装置から発生する熱を発散させるた
めのヒートシンク１６２が背面パネルに設けられてい
る。

次に、電子式燃料コントロール装置の詳細について特に
第９図を参照して説明する。コイル３２の接点側から出
る電圧は約９個のリングのパルスのプラス側に共鳴をも
つ方形波の形をした５０Ｖ（ピーク電圧）の振幅をもつ
のが一般的である。方形波は６つの接点からなる端子板
２４の接点３から電子式燃料コントロール装置に入る。
ここからパルスは集積回路ＩＣ−１を通つて行く。集積
回路ＩＣ−１内に入つたパルスは、まず抵抗器Ｒ−１と
Ｒ−２を通過する。これはコイルパルスからの高電圧を
整流ダイオードＤ−１にとつて受入れられるレベルであ
る約1/2Ｖに減らす。さらに、高周波コンデンサーＣ−
１が接地に向う高周波リプルの一部をろ波する。抵抗器
Ｒ−３は残りの電圧から起こる付加的な不整波をたた
く。

集積回路ＩＣ−１には４つのNORゲートが含まれる。最
初の２つのゲート１６４，１６６はろ波回路網のコアと
集積回路ＩＣ−１の前半分を構成し、単安定型マルチバ
ルブレータとして使われる。残りの２つのゲート１６
８，１７０は集積回路ＩＣ−１の後半分で、可変パルス
幅をもつ単安定型マルチバイブレータ器として使われ、
パルス幅選択回路網の役目を果たす。

ダイオードＤ−１からのパルスは“ＯＮ”または“ＯＦ
Ｆ”のどちらかであるような飽和スイツチとして働くト
ランジスタＱ−１に入る。したがつて、アウトプツト電
圧を短絡させるか、または通れるようにし、バツテリー
２６からのＢ＋がNORゲート１６４のピン１とアウトプ
ツトに流れるようにする。これで、リンギング方形波が
ろ波した方形波によつて置き換えられたので、NORゲー
ト１６４がピン１で作動開始状態になる。

NORゲート１６４は単安定型マルチバイブレータとして
働き、そこでは１つのインプツトパルスに対して１つの
アウトプツトパルスを発生させる。ゲートはピン１また
はピン２のどちらかにある高いインプツト電圧がピン３
で低いアウトプツト電圧になるようにするNORゲートと
して設計される。ピン１と２の両方のインプツト電圧が
低い場合のみ、ピン３に高いアウトプツト電圧が存在す
ることになる。トランジスタＱ−１の“ＯＦＦ”作用で
Ｂ＋によつて１０Ｖに保たれているのでプラスのインプ
ツトパルスが高いため、ピン３でのアウトプツトは低
い。これはピン３の先にあるコンデンサＣ−２のピン３
速と抵抗器Ｒ−６に電圧を分ける。

プラスのパルスがトランジスタＱ−１に入ると、パルス
がこのトランジスタに電気伝導させるので、NORゲート
１６４のピン１がシヨートし、アースに行く。ピン１が
低いと、ピン３が高くなるので、コンデンサＣ−２の左
側が高くなり、コンデンサＣ−２の右側にマイナスの電
位が誘導される。又、これがNORゲート１６６のピン５
と６にマイナスの電位または低い状態を引き起こすの
で、ピン４にプラスのパルスが発生する。Ｂ＋がピン４
によつて集積回路ＩＣ−１に送られる。コンデンサＣ−
３はランダムノイズをろ波する。

ピン４からのプラスのアウトプツトパルスはその後集積
回路ＩＣ−１の前半分からピン１４を通つて集積回路Ｉ
Ｃ−２に行く。又、NORゲート１６４のピン２を高く保
つことによつてピン３を低くするダイオードＤ−２を越
えて戻る。集積回路ＩＣ−１とＩＣ−２は５〜１８ボル
トのような広い電圧範囲にわたつて機能する。この事
は、同期発電機の充電に伴ない自動車が１４ボルト以上
になることがあるので重要である。集積回路ＩＣ−１
は、トランジスタＱ−１などの前の電気回路部分の負荷
を下げないように高いインプツトインピーダンスを有す
る。

ピン４の早目の重複点火の機会をなくす安全性を確保す
る部分はNORゲート164のピン２へのダイオードＤ−２を
通過したピン４のアウトプツトの戻りである。ピン４か
らのプラスのパルスはピン２をプラス状態にロツクす
る。ピン２がプラスになると、ピン３はマイナスにな
り、マイナス状態を続ける。ピン２の電圧が抵抗器Ｒ−
６によつて下がる迄ピン１によつて作動開始状態にされ
ない。作動開始状態になると、ピン２は０ボルトに降下
し、ピン１のいかなるパルスも再びNORゲート１６４に
作用する。それ故、ダイオードＤ−２からのフイードバ
ツクによつてチヤージされたコンデンサＣ−４の電圧が
抵抗器Ｒ−６を通つてアースに行く迄単一で安定なマル
チ振動器は入つて来る電圧に応答しない。これによつて
いかなる共鳴信号も効果的にろ波される。単一で安定な
マルチ振動器を作動させる時新しく入つて来るパルスの
有効時間のコントロールはコンデンサＣ−２とＣ−４の
値および抵抗器Ｒ−５とＲ−６の値に依存する。

周波数選択回路網である集積回路ＩＣ−２には回転スイ
ツチ１６０のセツテイングによつて指示された所望ステ
ツプ回数が終了する毎にリセツトする段階的に切換可能
なスイツチが含まれる。集積回路ＩＣ−２はピン１６経
由でＢ＋によつて動かされ、コンデンサＣ−５によつて
ろ波される。これによつて外部からのノイズの影響が取
り去される。NORゲート１６６のピン４からの最初のパ
ルスは集積回路ＩＣ−２のピン１４から直接ピン３に行
き、そこから集積回路ＩＣ−１の後半部分に行く。しか
し、その後各パルスは段階的切換回路のトリガとして使
われる。これは、回転スイツチ１６０のセツテイングに
よつて決まる集積回路ＩＣ−２に入る各パルス（２，
３，４，５，６，７，８，９，１０）に対して１つのパ
ルスだけが集積回路ＩＣ−２のピン３から出ることを意
味する。できれば、スイツチ１６０のセツテイングは設
置時に行われ、この燃料コントロール装置を使うことに
なつている自動車の特性によつてセツトする方がよい。
一般的に言うと、エンジンが大きい程その燃料要求が多
くなるので、高いセツテイングが必要になる。

１例として、回転スイツチ１６０の指針を８にセツトす
れば、NORゲート１６６のピン４からの最初のパルスは
集積回路ＩＣ−２を通つてピン３から出て行き、集積回
路ＩＣ−１の後半部分に行く。その後各パルスは、ステ
ツプ番号（回数）８に達する迄１ステツプずつステツプ
作用を進めてからサイクルをリセツトし繰返す。これ
は、コイルが８回点火する毎に燃料噴射器が１回点火す
ることを意味する。このセツテイングは８気筒の自動車
にとつて最適であることがわかつた。これを行うため
に、第９図に示されているようなピン接続にした。

時間調整されたパルスはその後周波数セレクタ回路網Ｉ
Ｃ−２から集積回路ＩＣ−１（パルス幅選択回路網）の
後半部分に導かれる。これによつて、ソレノイドの作動
時間が決まるので、各燃料噴射サイクルの時間が確定す
る。

集積回路ＩＣ−２からのアウトプツト電圧はNORゲート
１６８のピン１３と集積回路ＩＣ−１の後半部分に与え
られる。ピン１３がプラスになると、ピン１１はマイナ
スになる。これによつて、コンデンサＣ−６の左側がマ
イナスになる。パルスの終端では、ピン１３がマイナス
になり、ピン１１がプラスになると、コンデンサＣ−８
の右側がマイナスになる。この信号はNORゲート１７０
のピン８に与えられるので、ピン１０がプラスになる。
コンデンサＣ−６の右側には、抵抗器Ｒ−７とコントロ
ール電位差計１５８（可変抵抗器Ｒ−８を含む）を通つ
てＢ＋が供給される。電位差計１５８のセツテイングに
よるＲ−８を通る有効抵抗が大きくなればなるほど各噴
射時間が長くなる。第１図に示す如く、電位差計１５８
はガスペダル１７４からの機械的リンク機構１７２によ
つてコントロールできる。又、キヤブレター８０のちよ
う形空気取入コントロール装置用コントロールアーム１
７６もガスペダル１７４からリンク機構１７８を通して
コントロールできる。

再び第９図を参照すると、NORゲート１７０のピン１０
からのパルスは抵抗器Ｒ−９を通つてトランジスタＱ−
２のベースに行く。これによつてトランジスタＱ−２が
作動し、エミツタとコレクタの間に電気を伝え、トラン
ジスタＱ−３が作動する。順番に、トランジスタＱ−３
はエミツタとコレクタの間のアースに電気を流す。この
アースはソレノイド４４（コイル４６）のピン４に伝達
される。ソレノイドのもう一方のピン５は自動車バツテ
リー２６からの連続１２ボルト電源に接続されている。
この電圧は電子燃料コントロール装置Ｕに付いているト
グルスイツチ１４６によつてコントロールされる。

自動車バツテリー２６のプラス側からの１２ボルトの電
圧は電子燃料コントロール装置Ｕの上部パネル１４８に
付いている端子板２４の接点１に供給される。そこか
ら、電圧がヒユーズ１５４とトグルスイツチ１４６を通
つて行けるような接続になつている。その後電圧は抵抗
器Ｒ−１０と整流ダイオードＤ−３に行く。残りのＢ＋
接点は全て内部回路部分にある。ダイオードＤ−３を通
過した後、電圧はゼナーダイオードＤ−４を通つてアー
スに行く。このダイオードは、１２ボルトを超える電圧
を排除する電圧調整器としての役目を多少果たす。これ
が必要な理由は同期発電機が自動車バツテリーを充電し
ている時電圧が１４ボルト程度になることがあるからで
ある。ダイオードＤ−３通過後、電圧はアースタツプに
つながる２個のコンデンサ、すなわち電圧をさらに安定
させるコンデンサＣ−７とコンデンサＣ−８に導かれ
る。又、スイツチ１４６通過後、Ｂ＋電圧は端子板２４
のコネクターピン５に行き、外部電線２２を通つて燃料
噴射器Ｉに行く。

以上から、６つの接点から成る端子板２４の内部配線は
接点１がヒユーズ１５４につながるように接続されてい
ることが明らかである。接点２はトランジスタＱ−３の
エミツタと他のアーム接続の全てにつながつている。接
点３は抵抗器Ｒ−１のインプツトにつながり、接点４は
トランジスタＱ−３のコレクタに接続している。接点５
はトグルスイツチ１４６に接続し、接点６は開放、すな
わち使われていない。

さらに、本発明の実施を助けるために、部品リストが次
の表Ｉ、表II、表III、表IV、表Ｖおよび表VIに記載さ
れている。これらの表は前述した電子式燃料コントロー
ル装置Ｕに関するものである。

第２実施例 本発明の別の実施例によると、液状燃料は燃料ポンプ１
４″によつて燃料タンク１０″から燃料ライン１２″を
通つて送り出される。燃料ポンプは自動車業界で使われ
るタイプの普通の電気燃料ポンプであつてもよい。ポン
プは液状燃料を燃料ライン１６″を通して一対の燃料噴
射器１８″に送る。燃料噴射器にとつて必要ない過剰燃
料は燃料ポンプ１４″からオーバーフローライン２０″
を通つてガソリンタンク１０″に戻される。燃料噴射器
１８″はそれぞれ真空ポンプＰの吸込口２２″に接続さ
れている。

各燃料噴射器は電子式燃料コントロール装置Ｕから６個
の接点１″〜６″を有する端子板２８″に接続された電
線２４″と２６″を通つて供給される電力によつて作動
する。バツテリー３０″によつて電子式燃料コントロー
ル装置に電力が供給され、バツテリーは図示の如くプラ
スのリード線３２″とマイナスのリード線３４″によつ
て端子板２８″に付いている接点１″と２″にそれぞれ
接続されている。内燃機関と関連したコイル３６″は電
線３８″によつて端子板２８″の接点３″に接続されて
いる。コイルからの信号はエンジンの速度を示すので、
燃料噴射器１８″の作動周波数をコントロールする。燃
料噴射器は接点４″と５″を通して端子板２８″に接続
されている。接点６″は使われていない。

電子式燃料コントロール装置Ｕのコントロール回路部分
は第８図及び第９図に示したものと実質的に同一である
が、参考までにその回路部分についてここで述べる。燃
料コントロール装置Ｕには１２の位置をもつ回転スイツ
チ４０″が含まれ、このスイツチは１回の燃料噴射を起
こすコイルの点火回数をセツトするように調節できる。
燃料コントロール装置Ｕに付いている端子４２″は電線
４６″によつて熱線風速計４４″のような風量センサー
に接続されている。風速計４４″は空気質量センサー４
８″の必須部分である。空気質量センサーは吸気マニホ
ールド５４″に空気を送るために取付けられた空気取入
オリフイス５２″を含む調速体アツセンブリ５０″に取
付けられている。吸気マニホルド５４″に対する調速体
アツセンブリ５０″の配置が第１０図に模型的に示され
ており、当業者なら空気を空気取入口５２″から吸気マ
ニホルド５４に供給するのに適した流体導管のつけ方が
わかるであろう。空気は真空ポンプＰから燃料ライン５
６″を通つて流れて来たガス状燃料と混ざる。このよう
にして出来たマニホルド内の燃料／空気混合物は吸気弁
５８″を通つてシリンダ６０″に供給される。シリンダ
内では従来からよく知られているように点火プラグ６
４″の点火によつて燃料を燃焼させるためにピストン６
２″が往復運動する。図面にはシリンダが１つしか示さ
れていないが、多シリンダエンジンであつてもよい。

エンジンに送られる空気の量は取入オリフイス５２″内
に取付けられ、リンク機構７４によつてガスペダル７
２″に接続されたコントロールアーム７０″に取付けら
れた棒６８″の回転に応じて旋回運動するちよう形弁６
６″によつてコントロールされる。したがつて、車を加
速するためにガスペダル７２″を押すと、ちよう形弁６
６″が開き、より多くの空気が引き込まれる。吸気マニ
ホルド５４″に引き込まれる空気の量は重量で感知さ
れ、このような重量を示す信号が燃料コントロール装置
Ｕに与えられ、次にその信号に応答してコントロール装
置が燃料噴射器１８″を作動させる。

都合のよいことには、真空ポンプＰ内のガス状燃料を実
質的に一定の温度に維持する熱交換装置が設けられてい
る。モータブロツク７６″からの冷却流体が熱伝達媒体
として使われる。加熱された冷却剤は供給管７８″によ
つて真空ポンプＰの水ジヤケツト８２″への入口８０″
に送られる（第１１図と第１２図を参照）。水ジヤケツ
トを循環した後（この循環方法は以下でより詳しく説明
する）、冷却剤は出口８４″と戻り管８６″を通つてモ
ータブロツク７６″の所へ行く。

次に真空ポンプの詳細を見ると、第１１図、第１３図、
第１４図によく示されているように、ポンプはクランク
軸９２″に取付けられたダブルプーリー９０″の周りあ
るエンジンとつながつた一対のベルト８８″によつて駆
動される。都合のよいことには、クランク軸９２″は前
部ベアリング９４″と後部ベアリング９６″のような間
隔をおいた一対のベアリングに支持されている。ベアリ
ングはシールされたベアリングでもよいし、クランク軸
９２″の後端にあるフイツテイング１００″に接続さ
れ、ベアリングと回転ピストンの表面にオイルを供給す
る油圧ライン９８″から潤滑されてもよい。シリンダ１
０２″が水ジヤケツト８２″内にジヤケツトから離れた
状態で取付けられ、壁１０４″によつて第１（前部）の
チヤンバー１０６″と第２（後部）のチヤンバー１０
８″に分けられている。都合のよいことには、第１の回
転ピストン１１０″がチヤンバー１０６″の周壁の周り
で回転するようにクランク軸９２″に偏心状態で取付け
られている。一方、後部チヤンバー１０８″には回転ピ
ストン１１２″があり、これもクランク軸９２″に偏心
状態で取付けられている。当業者なら分かるように、こ
れらのピストンは真空ポンプを円滑に連続して作動させ
るためにそれぞれのサイクルを２等分にするようにお互
に１８０゜ずれて取付けられている。羽根１１４″は、
第１１図に示されたように、長溝１１６″を通して往復
運動できるように取付けられている。同様に、羽根１１
８″はチヤンバー１０８″の底にある長溝１２０″に取
付けられている。都合のよいことには、長溝１１６″と
１２０″はシリンダベースすなわちサポート１２２″内
に位置している（第１３図からよく分かる）。各々の場
合、羽根のエツジは長溝１２０″の底部を押すようにし
て支えるばね１２４″のようなばねによつてそれぞれの
ピストンの壁に押しつけられる。これによつて、チヤン
バーが真空部分と圧力部分に分けられる。この事につい
ては以下でより詳しく述べる。燃料は燃料コントロール
装置Ｕのコントロールセツテイングに従つて燃料噴射器
１８″によつて次々と噴射される。霧状燃料は、第１１
図に示されている如く、吸気口１２８″を通つてチヤン
バー１０６″と１０８″とつながつている長手方向の通
路１２６″へ噴射される。圧縮されたガス状燃料はポー
ト１３０″のような吐出し口から長手方向の通路１３
２″（第１４図参照）に吐出され、前述したようにエン
ジン吸気マニホルド５４″に接続されている燃料ライン
５６″に接続された出口１３４″を通つて行く。

真空ポンプＰの作動は、チヤンバーの１つである後部チ
ヤンバー１０８″内のピストンの１サイクルを模型的に
示す第１５図から第１８図を見ればよく理解できる。ガ
ス状燃料はポンプによつて真空すなわち大気圧以下の圧
力が生じるため吸気口としてのポート１２８″からチヤ
ンバー１０８″内へ引き込まれる。ばね１２４″によつ
てピストン１１２″の表面に押しつけられている羽根１
２０″と一緒になつた回転ピストン１１２″がシリンダ
１２０″を２つのチヤンバー、すなわち霧化液状燃料を
引き込みガス状燃料に変える真空室とガス状燃料を圧縮
し出口１３４″から吐出す圧縮室に分ける。圧縮室でも
圧力は非常に低く大気圧以下である。重要なことは、そ
の圧力が圧縮室から出るガス状燃料の流れをマニホルド
に誘導するためにエンジンマニホルド圧以上であること
だけである。だから、回転ピストン１１２″が第１５図
に示された位置から第１６図に示された位置まで回転す
る時ピストンが一時的にポート１２８″を閉じピストン
の前方にあるガス状燃料を圧縮し始める。ピストンが第
１６図の位置に達すると、ポート１２８″が再び開き、
燃料がピストン１１２″と羽根１１４″（１２０″）の
間のスペースに入り込む。ピストン１１２″が第１６図
に示された位置から第１７図に示された位置まで回転し
続けると、ピストンの前方にあるガス状燃料が圧縮され
追加の燃料がピストン１１２″の後方に生じた真空によ
つてポンプの中へ引き込まれる。一方、ピストン１１
２″の前方にある燃料は圧縮され続け、ピストンが第１
７図に示された位置から第１８図に示された位置まで回
転すると、ポート１３０″から流れ続ける。ポート１３
０″の制限のため燃料圧が増加し、大気圧以下から約２
気圧の圧力に変わり得る。次いでガス状燃料はマニホル
ドの真空によつて燃料ラインを通つてエンジンの吸気マ
ニホルド５４″に引き込まれる。

有利なことには、第１１図からよく分かるように、空気
と燃料の混合気がポート１２８″からそれぞれのチヤン
バーに引き込まれるようにオプシヨンの空気取入口１３
６″が通路１３８″を通して空気を燃料通路１２６″の
端に供給する。燃料と混合する空気の量は入口２２″か
ら噴射された液状燃料の量と比べると極くわずかで、取
入口１３６″の所にある針弁１４０″によつてコントロ
ールされる。この微量な空気は、エンジンをスタートさ
せると最初の空気の流れを多くし、ある状況では作動中
の燃料の流れをよくする。空気量（もし空気を入れるこ
とになつているならば）は真空ポンプ内の真空度にほと
んど影響を及ぼさないように最小限にする。この点に関
して言うと、真空ポンプは霧状燃料小滴を入口２２から
噴射した時急速に、かつ完全に液体から気体に変えるよ
うに非常に高い真空度にする。たとえば、アルコール燃
料では５５〜６４cmHgのオーダ、ガソリン燃料では６４
〜６９cmHg（海面で）にする。燃料を事実上完全に気化
する最適真空度はアルコールの場合６１cmHg、ガソリン
の場合６６cmHgであることがわかつた。このような高い
真空度は装置がほとんど密閉されている、すなわち空気
が真空室にほとんど引き込まれないために可能になる。
これによつて、今まで不可能であつた電力要件と実用サ
イズの真空ポンプを使えるようになる。

第１１図、第１３図および第１４図を見れば分かるよう
に、エンジンから冷却液が入口８０″に入つた後シリン
ダ１０２″の外側の周りを全て通り、水ジヤケツト８
２″によつて包まれる。これによつて、真空室における
液体から気体への転換中および気体が各シリンダ内の圧
縮室で圧縮されている時ガス状燃料を比較的高い温度に
維持することができる。これは燃料の１部が燃焼されず
に再液化する可能性を最小限にする。都合のよいことに
は、燃料ライン５６″の長さが比較的短かいので、真空
ポンプＰとエンジンマニホルド５４″との間に液化はほ
とんど起こらない。実際の装置では、燃料ライン５６″
の長さを非常に短くするために真空ポンプをマニホルド
のすぐ隣りに置いてもよい。ガス状燃料の温度を７１℃
〜９４℃（約８２℃の温度が望ましい）の範囲に保つべ
きであるということがわかつた。これは大部分の内燃機
関の通常作業温度範囲であるので、エンジンからの冷却
液使用は極めて実用的な熱交換媒体として役立つ。もち
ろん、熱を車の排気システムのような他の所から与える
こともできる。

発明の効果 前述した事項から、本発明の利点は明らかである。液状
燃料小滴が直ちに気化してガス状燃料になる真空室に燃
料小滴を噴射するようになつている密閉式燃料気化装置
を内燃機関に設けた。装置の内に空気が入らないので、
燃料の全てを気化するのに十分な真空度を得るために必
要な真空ポンプのサイズを最小にすることができる。こ
の燃料を適当な温度に維持し、内燃機関の吸気マニホル
ドに導入するので、以前可能だと考えられた燃料経済性
より可成りよくなる。ガス状燃料の再液化を最小にする
ためにガス状燃料の蒸気点を下げるのに真空室、真空ポ
ンプおよび関連燃料ラインを加熱する熱交換媒体として
内燃機関の加熱された冷却液を利用する熱交換装置が備
わつている。ピストン壁だけでなく回転ピストンのベア
リングも潤滑し、シリンダ内の可動部材間の蒸気シール
として役立つ加圧潤滑システムが設けられている。１回
の燃料噴射を起こし、エンジンの要求に応じてその噴射
の長さを調節するためにコイルの点火回数を変える電子
式燃料コントロール装置が備わつている。

以上述べたことから、本発明の利点は極めて明白であ
る。燃料を真空ポンプへ直接噴射するような液体炭化水
素燃料を実質的に気体状態の燃料に転換する装置が設け
られた。真空ポンプは、燃料の流れと気化を促進するた
めに調節された微量の空気を選択的に真空室へ導入する
ためのオプシヨナルな抽気弁を有する。気化した燃料は
点火プラグによつて点火されることになつている内燃機
関のマニホルドにすぐに、かつ直接導入され、エンジン
のスタータモータの作動でエンジンをスタートさせるこ
とができるので、内燃機関用標準キヤブレターは不必要
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて構成された燃料気化装置の全体
略図であり、 第２図は第１図の燃料噴射器の詳細を示す拡大縦断面図
であり、 第３図、第４図、第５図、第６図は第１図に示された装
置に使われる回転ピストン式真空ポンプの作動順序を示
す略図であり、 第７図は第１図の真空ポンプの拡大された長手方向の垂
直断面図で、ポンプの構造をさらに詳しく示し、本発明
の加圧オイル潤滑システムを含んだ図であり、 第８図は第１図に示された電子燃料コントロール装置の
拡大斜視図で、そして 第９図は第８図の電子燃料コントロール装置の回路図で
ある。 第１０図は本発明の別の実施例に従つて構成された燃料
気化装置の全体概略図であり、 第１１図は気化室の詳細を示すために一部切り取つた本
発明の真空ポンプの斜視図であり、 第１２図は第１１図の真空ポンプの側面図（わずかな縮
尺で描かれている）であり、 第１３図は第１２図の１３−１３線に沿つたオフセツト
垂直断面図で、気化室と熱交換ジヤケツトをさらに詳し
く示したもので、 第１４図は第１３図の１４−１４線に沿つた部分的オフ
セツト垂直断面図で、排気口と熱交換ジヤケツトの詳細
を示したもので、そして 第１５図，第１６図，第１７図，第１８図は図示された
気化装置に使われる回転ピストン式真空ポンプの作動の
順序を示した略図である。 １，２，３，４，５，６……接点、１０……燃料タンク
（ガソリンタンク）、１２……燃料ライン、１４……燃
料ポンプ、１６……燃料ライン、１８……オーバーフロ
ーライン、２０，２２……電線、２４……端子板、２６
……バツテリー、２８，３０……電線、３２……コイ
ル、３４……電線、３６……弁座、３８……プランジ
ヤ、４０……ばね、４２……弁開口部、４４……ソレノ
イドコア（鉄心）、４６……コイル、４８，５０……端
子、５２……入口、５４……出口、５６……燃料ライ
ン、５８……入口、６０，６０′……外側シリンダ、６
２……クランク軸、６４，６４′……回転ピストン、６
６，６６′……羽根、６８，６８′……ばね、７０……
出口、７４……燃料ライン、７６……ノズル、７８……
吸気マニホルド、８０……キヤブレター、８２……吸気
弁、８４……シリンダ、８６……ピストン、８８……点
火プラグ、９０……モータブロツク、９２……供給管、
９８……チユーブ、１００……入口、１０２……熱交換
器、１０４……出口、１０６……チユーブ、１０８……
戻り管、１１０……プーリー、１１２……駆動軸、１１
４……油圧ライン、１１６……油圧フイツテイング、１
１８……通路、１２０……ポート、１２２……レース、
１２４……ローラベアリング、１２６……ポート、１２
８……横溝、１３０……ベアリングサポート、１３２…
…溝、１３４……横行通路、１３６，１３６′……羽根
ガイド、１３７……矢印、１３８……通路、１４０……
ポート、１４２……レース、１４４……ベアリング、１
４６……トグルスイツチ、１４８……上部パネル、１５
０……エンドパネル、１５２……ヒユーズホルダー、１
５４……アンペアヒユーズ、１５６……前面パネル、１
５８……ポテンシオメータ、１６０……回転スイツチ、
１６２……ヒートシンク、１６４，１６６，１６８，１
７０……ゲート、１７２……機械的リンク機構、１７４
……ガスペダル、１７６……ちよう形空気取入コントロ
ール装置用コントロールアーム、１７８……リンク機
構、Ｃ……真空室、Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｃ−４，
Ｃ−５，Ｃ−６，Ｃ−７，Ｃ−８……コンデンサ、Ｄ−
１，Ｄ−２，Ｄ−３，Ｄ−４，Ｄ−５……ダイオード、
Ｈ，Ｈ′……熱交換器、Ｉ……燃料噴射器、IC−１，IC
−２……集積回路、Ｐ……真空ポンプ、Ｑ−１，Ｑ−
２，Ｑ−３……トランジスタ、Ｒ−１，Ｒ−２，Ｒ−
３，Ｒ−４，Ｒ−５，Ｒ−６，Ｒ−７，Ｒ−８，Ｒ−
９，Ｒ−１０……抵抗器、Ｕ……電子式燃料コントロー
ル装置、１″，２″，３″，４″，５″，６″……接
点、１０″……燃料タンク、１２″……燃料ライン、１
４″……燃料ポンプ、１６″……燃料ライン、１８″…
…燃料噴射器、２０″……オーバーフローライン、２
２″……吸込口、２４″，２６″……電線、２８″……
端子板、３０″……バツテリー、３２″……リード線、
３４″……リード線、３６″……コイル、３８″……電
線、４０″……回転スイツチ、４２″……端子、４４″
……熱線風速計、４６″……電線、４８″……空気質量
センサー、５０″……調速体アツセンブリ、５２″……
空気取入口、５４″……吸気マニホルド、５６″……燃
料ライン、５８″……吸気弁、６０″……シリンダ、６
２″……ピストン、６４″……点火プラグ、６６″……
ちよう形弁、６８″……棒、７０″……コントロールア
ーム、７２″……ガスペダル、７６″……モータブロツ
ク、７８″……供給管、８０″……入口、８２″……水
ジヤケツト、８４″……出口、８６″……戻り管、８
８″……ベルト、９０″……ダブルプーリー、９２″…
…クランク軸、９４″……前部ベアリング、９６″……
後部ベアリング、９８″……油圧ライン、１００″……
フイツテイング、１０２″……シリンダ、１０４″……
壁、１０６″……チヤンバー、１０８″……チヤンバ
ー、１１０″……回転ピストン、１１２″……回転ピス
トン、１１４″……羽根、１１６″……長溝、１１８″
……羽根、１２０″……長溝、１２２″……サポート、
１２４″……ばね、１２６″……通路、１２８″……吸
気口（ポート）、１３０″……ポート、１３２″……通
路、１３４″……出口、１３６″……取入口、１３８″
……通路、

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液状燃料をガス状燃料に変換する装置にお
   いて、実質的な真空を生ぜしめることのできる、内部に
   真空室を有する真空ポンプと、該真空室内へ実質的に空
   気の混入なしに液状燃料を噴射することのできる噴射器
   とを備えており、真空室が、実質的に扁平な両端壁と縦
   中心軸線を有する円筒状の側壁とから成る円筒室であ
   り、噴射器が該円筒室に通じる液状燃料入口を有し、ま
   た真空ポンプが前記円筒室からのガス状燃料出口と、前
   記縦中心軸線に対して接近・離反運動可能で前記縦中心
   軸線に平行な接触エッジを有する可動の羽根と、前記縦
   中心軸線の回りを転動回転するために前記円筒室内部に
   偏心的に設けられた回転ピストンと、前記真空ポンプの
   真空サイクル中にだけ前記円筒室内へ液状燃料小滴を噴
   射するように前記噴射器をコントロールする装置と、前
   記円筒室内への液状燃料小滴の噴射を前記真空サイクル
   と同期化させる調時装置とから成り、前記回転ピストン
   が、前記円筒室の長さに実質的に等しい長さを有すると
   共に、前記円筒室内でのピストンの回転時にピストン外
   周面を前記円筒状側壁に連続的に線接触せしめるような
   直径を有しており、かつ前記羽根が、前記円筒室を、前
   記液状燃料入口に連通する真空区画と、前記ガス状燃料
   出口に連通する圧縮区画とに分割するようにばね負荷さ
   れていることを特徴とする液状燃料をガス状燃料に変換
   する装置。
2. 【請求項２】噴射器の近くで真空室には、該真空室に制
   御された微量の空気を供給する抽気弁が接続されてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. 【請求項３】羽根の表面に沿って潤滑油を羽根の接触エ
   ッジにまで供給する手段を有し、前記潤滑油が、羽根の
   前記接触エッジと回転ピストン外周面との間、並びに、
   前記線接触部位にわたって前記回転ピストン外周面と円
   筒状側壁との間に流体シールを形成している、特許請求
   の範囲第１項記載の装置。
4. 【請求項４】調時手段が、真空ポンプの出口から供給さ
   れるガス状燃料と混合するために所属機関に流入する空
   気の重量を連続的に測定して制御する空気質量センサー
   から成っている、特許請求の範囲第１項又は第３項記載
   の装置。
5. 【請求項５】蒸留することなしに測定量の液状炭化水素
   燃料をガス状炭化水素燃料に変換する方法において、１
   つの入口と１つの出口とを有する真空室を形成し、真空
   ポンプによって前記出口から排気して前記真空室内に真
   空を生ぜしめる一方、空気を混入せずに測定量の液状燃
   料小滴を真空室内へ噴射し、該燃料小滴を直ちに蒸発さ
   せて、空気を含まないガス状燃料を形成し、ガス状燃料
   を前記出口を介して真空室から排出し、かつ不連続の等
   間隔をおいた時間周期で液状燃料小滴を複数回噴射し、
   各噴射持続時間が予め定められた固定時間であることを
   特徴とする、液状炭化水素燃料をガス状炭化水素燃料に
   変換する方法。
6. 【請求項６】供給タンクから供給された液状炭化水素燃
   料を実質的にガス状の炭化水素燃料に変換して該ガス状
   燃料を内燃機関の吸気マニホルドへ供給する装置におい
   て、 (イ) １つの入口と１つの出口とを備えた真空室を有する
   真空ポンプと、 (ロ) 前記入口に接続されていて前記真空室内へ液状燃料
   の霧化水滴を、コントロールされた時間系列で噴射する
   燃料噴射器と、 (ハ) 液状燃料小滴を噴射する時間系列で前記真空室から
   排気して噴射時点に該真空室内に真空を生ぜしめ、実質
   的にすべての液状燃料小滴を即座に気化してガス状燃料
   を形成し、該ガス状燃料の圧力を増大させて前記出口を
   介してガス状燃料を排出させる手段と から成ることを特徴とする、液状炭化水素燃料をガス状
   炭化水素燃料に変換する装置。