JPH102255A - ガスエンジンの燃料ガス調量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの始動が簡単かつ確実に行えるガス
エンジンの燃料ガス調量装置を提供する。 【解決手段】 負圧ロック機構２３を有する調圧器１４
と遠心式ガバナ１７とを備え、負圧ロック機構２３は、
エンジンの吸気負圧により作動して燃料ガスをミキサ３
へ供給するとともに、吸気負圧が所定値よりも小さい場
合に燃料ガスの供給を遮断する。調圧器１４に電動式ロ
ック解除手段６０を付設し、この電動式ロック解除手段
６０は、エンジンの始動スイッチ６７の始動位置６８へ
の切り替えに連動して、負圧ロック機構２３による燃料
ガスの遮断を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負圧ロック機構を
有する調圧器と遠心式ガバナとを備えるガスエンジンの
燃料ガス調量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＬＰＧなどの液化燃料ガスを用
いた汎用ガスエンジンが各種提案されている。図３は上
記汎用ガスエンジンの燃料ガス調量装置を示す概略図で
ある。この燃料ガス調量装置は、図３に示すように、調
圧器１１４と遠心式ガバナ１１７とを備えている。上記
遠心式ガバナ１１７は、ガバナレバー１０８を支軸１１
８で揺動自在に支持し、このガバナレバー１０８を燃料
増量側に付勢するガバナスプリング１０９の張力と燃料
減量側に付勢するガバナ力１１１との釣り合い力で、ス
ロットル弁１０６の開度を調節するように構成されてい
る。なお、図３中の符号１１０は調速レバーである。

【０００３】上記調圧器１１４としては、エンジンＥの
吸気負圧だけで燃料ガスをミキサ１０３に供給するいわ
ゆるゼロ調圧器が採用されている。即ち、燃料タンク１
１２を調圧器１１４とミキサ１０３とを介してガスエン
ジンＥの吸気路１０４に連通し、調圧器１１４からの燃
料ガスとエアクリーナ１０２からの空気をミキサ１０３
で混合して、エンジンの燃焼室１０５に供給するように
構成している。

【０００４】この調圧器１１４は、吸気負圧がある所定
値に満たない場合には燃料ガスがミキサ１０３に供給さ
れのを遮断する負圧ロック機構１２３を備えている。こ
の負圧ロック機構１２３は、吸気負圧で作動する遮蔽弁
（図示せず）を備え、吸気負圧が所定値以上にならない
限り、遮蔽弁により調圧器１１４からミキサ１０３への
燃料ガスの供給を遮断するように構成されている。つま
り、エンジン始動前においては、吸気圧力は大気圧と同
じ圧力になっているので、遮蔽弁により燃料ガスがミキ
サ１０３に供給されるのを遮断しているのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記調圧器１１４と遠
心式ガバナ１１７を備えるガスエンジンにおいて、エン
ジン始動前の状態では、スロットル弁１０１の開度は調
速レバー１１０の設定位置により区々である。そしてエ
ンジン始動時にスロットル弁１０６が全開に近い状態に
なっている場合には、吸気負圧が低いので負圧ロック機
構１２３が働いて燃料ガスがミキサ１０３に供給され
ず、エンジンの始動ができない。他方、スロットル弁１
０６が全閉に近い状態に絞られている場合には、吸気負
圧は高いが吸気量が極めて少ないので、上記ゼロ調圧器
１１４によってはミキサ１０３への燃料ガスの吸い出し
が十分には行われず、エンジンの始動ができないことに
なる。

【０００６】従来、ガスエンジンを始動するには、手動
によりスロットル弁１０６を操作して吸気負圧が所定値
以上になるように弁開度を調節していた。例えば、スロ
ットル弁１０６の全閉時の角度を０゜、全開時の角度を
９０゜とすれば、スロットル弁１０６の開度を１０゜〜
１５゜に設定してエンジンを起動することが行われてい
る。この場合、片手でスロットル弁１０６を操作しなが
らもう他方の手でスタータスイッチを操作しなければな
らず、始動操作が繁雑になるとともに、このスロットル
弁１０６の開度設定を的確に行わないとエンジンを始動
できないので、エンジンの始動操作性が低下する。

【０００７】本発明の第１の課題は、上記負圧ロック機
構を有する調圧器と遠心式ガバナとを備えたガスエンジ
ンの燃料ガス調量装置において、スロットル弁が全開に
近い状態で、エンジンの始動を簡単かつ確実に行えるよ
うにすることにある。また、本発明の第２の課題は、ス
ロットル弁の開度に影響を受けず、ガスエンジンの始動
を可能にする燃料ガス調量装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すよう
に、負圧ロック機構２３を有する調圧器１４と遠心式ガ
バナ１７とを備えたガスエンジンの燃料ガス調量装置に
おいて、上記調圧器１４に電動式ロック解除手段６０を
付設し、この電動式ロック解除手段６０は、エンジンの
始動スイッチ６７の始動位置６８への切り替えに連動し
て、前記負圧ロック機構２３による燃料ガスの遮断を解
除するように構成した、ことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、上記課題
を解決するために、例えば図２に示すように、負圧ロッ
ク機構２３を有する調圧器１４と遠心式ガバナ１７とを
備えたガスエンジンの燃料ガス調量装置において、スロ
ットル弁６に電動式弁開度設定手段６３を付設し、この
電動式弁開度設定手段６３は、エンジンの始動スイッチ
６７の始動位置６８への切り替えに連動して、スロット
ル弁６の弁開度を全開時の１／９〜１／６に設定するよ
うに構成した、ことを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の作用・効果】請求項１に記載した発明によれ
ば、スロットル弁６が全開に近い状態で、吸気負圧が所
定値よりも小さいエンジン始動時においても、調圧器１
４に付設した電動式ロック解除手段６０が、エンジンの
始動スイッチ６７の始動位置６８への切り替えに連動し
て、負圧ロック機構２３による燃料ガスの遮断を解除す
るので、ミキサ３に十分の吸気が流入して燃料ガスが吸
い出され、エンジンは簡単に始動する。そしてエンジン
始動後は、遠心式ガバナ１７によりスロットル弁６の開
度が調量されて吸気負圧により燃料ガスは引き続きミキ
サ３に吸い出されて通常運転を行うことができる。

【００１１】請求項２の発明によれば、スロットル弁６
に付設した電動式弁開度設定手段６３が、エンジンの始
動スイッチ６７の始動位置６８への切り替えに連動し
て、スロットル弁６の弁開度を全開時の１／９〜１／６
に設定するので、エンジンの始動に適当な吸気負圧にな
り、負圧ロック機構２３による燃料ガスの遮断が解除さ
れてミキサ３に燃料ガスが供給され、エンジンは簡単に
始動する。そしてエンジン始動後は、遠心式ガバナ１７
によりスロットル弁６の開度が調量されて通常運転を行
うことができる。これにより、エンジン始動前のスロッ
トル弁の開度に影響を受けずにガスエンジンの始動を可
能にすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係
るガスエンジンの燃料ガス調量装置を示す概要図であ
る。このガスエンジンの燃料ガス調量装置は、調圧器１
４と遠心式ガバナ１７とを備え、上記調圧器１４はガス
エンジンＥの吸気負圧により作動し、燃料ガス供給手段
である燃料タンク１２からの液化燃料ガスをガス管１３
を介して導入し、ほぼ大気圧とした後、ガス管１５を介
してミキサ３の燃料ガス供給ノズル１６に導出するよう
に構成され、また、上記遠心式ガバナ１７は、ミキサ３
の下流側の吸気路４に設けたスロットル弁６の開度を調
量するように構成されている。

【００１３】上記遠心式ガバナ１７は、揺動自在に枢支
された調速レバー１０と、支軸１８により揺動自在に枢
支されたガバナレバー８と、調速レバー１０とガバナレ
バー８との間に架着されたガバナスプリング９と、スロ
ットル弁６とガバナレバー８とを連動連結する連結棒７
とから成り、ガバナレバー８を燃料増量側に付勢するガ
バナスプリング９の張力と図示しないガバナウェイトの
ガバナ力１１との釣り合いでスロットル弁６の開度を調
量するように構成されている。

【００１４】上記調圧器１４は、ケース本体２０と、液
化燃料ガスを気化するとともに一次圧力に調整する一次
圧力室２１と、一次圧力室２１により調圧された燃料ガ
スをほぼ大気圧に調圧する二次圧力室２２と、吸気路４
の負圧が所定値未満の場合に燃料ガスがミキサ３に供給
されないように遮断する負圧ロック機構２３と、アイド
ル時に供給される燃料を調量するアイドル時燃料調量機
構２４と、本発明の特徴構成をなす電動式ロック解除手
段６０とから構成されている。

【００１５】上記一次圧力室２１と二次圧力室２２は、
それぞれケース本体２０内に２つの部屋を設けることに
より形成され、一次圧力室２１と二次圧力室２２との間
は、連通孔２７により連通されている。また、一次圧力
室２１と二次圧力室２２の間には負圧ロック機構２３が
設けられている。さらに、ケース本体２０には温水路を
形成する温水ジャケット部２５が設けられ、一次圧力室
２１に流入した液化燃料ガスを良好に気化させるように
構成されている。以下、詳細に説明する。

【００１６】上記一次圧力室２１内には、燃料タンク１
２からのガス管１３が連通する吸入口２８を弁体部２９
で圧接することにより液化燃料ガスの流入量を調節する
第１レバー３０と、一次圧力室２１を区画形成するダイ
ヤフラム３１と、ダイヤフラム３１を介して第１レバー
３０を二次圧力室２２側に付勢する押圧スプリング３２
と、第１レバー３０の弁体部２９が吸入口２８に圧接す
るように第１レバー３０の接当部３３を押圧する付勢ス
プリング３４とが設けられている。第１レバー３０は調
圧器１４のケース本体２０に取り付けられた支軸３５に
より揺動自在に支持され、吸入口２８側を弁体部２９と
し他端部を接当部３３としている。なお押圧スプリング
３２はネジ３７でその押圧力を調節するように構成され
ている。

【００１７】吸入口２８から一次圧力室２１に入る液化
燃料ガスの流入量が減ると、ダイヤフラム３１で区画さ
れる一次圧力室２１内の圧力が低下して、押圧スプリン
グ３２とダイヤフラム３１によって決定される押圧力で
第１レバー３０の接当部３３を二次圧力室２２側（左
側）へ押し、結果として弁体部２９と吸入口２８との隙
間が広がり、一次圧力室２１に流れ込む液化燃料ガスの
流入量が増え、圧力を増加する方向に動作する。また、
一次圧力室２１の圧力がある値を超えると、ダイヤフラ
ム３１は膨らみ、付勢スプリング３４により接当部３３
を右側へ押し、弁体部２９によって吸入口２８の隙間を
閉じ、液化燃料ガスの流入を抑止する方向に動作する。
このような動作により一次圧力室２１の燃料ガスの圧力
をほぼ一定範囲（２００〜３００ｍｍＡｑ）に制御す
る。

【００１８】一次圧力室２１と二次圧力室２２との間は
連通孔２７により連通され、その連通孔２７は第２レバ
ー４０の弁体部４１により圧接されて、一次圧力室２１
から二次圧力室２２に流入する燃料ガスを調量する。第
２レバー４０は支軸４２により揺動自在に支持され、連
通孔２７側の一端部を弁体部４１とするとともに、他端
部に２つの接当部が設けられている。第２レバー４０の
他端側で支軸４２の近傍には、第２レバー４０を回動さ
せて第２レバー４０の弁体部４１を連通孔２７に押し付
ける押圧スプリング４３が設けられている。また、第２
レバー４０の他端側の最端部にはブースト接当部４４が
形成されている。さらに第２レバー４０の他端側の内側
寄りにはアイルドル接当部４６が形成され、後述するア
イドル調整突起４５が当接する。

【００１９】負圧ロック機構２３は一次圧力室２１と二
次圧力室２２の間に洞設されたブーストロック室４８に
ダイヤフラム４９を張設し、ダイヤフラム４９をブース
トスプリング５０によってブースト接当部４４を二次圧
力室２２側（左側）へ付勢すとともに、ブーストロック
室４８を吸気路４に吸気負圧連通管５１を介して接続し
て構成されている。この負圧ロック機構２３は次のよう
に作用する。

【００２０】吸気負圧が所定値を超えない限りブースト
スプリング５０の押圧力により、ブースト接当部４４は
左側に押圧され、第２レバー４０の弁体部４１は連通孔
２７に強力に圧接されて燃料ガスが二次圧力室２２内に
流れ込むのを阻止する。これにより燃料ガスの供給を遮
断する。一方、吸気負圧が所定値を超えて高くなると、
吸気負圧連通管５１を介してブーストロック室４８内の
負圧が高くなり、ブーストスプリング５０の弾発力に抗
してダイヤフラム４９がブースト接当部４４とともに一
次圧力室２１側（右側）へ押し戻され、第２レバー４０
の弁体部４１による連通孔２７への遮断が解除され、燃
料ガスが二次圧力室２２内に流れ込む。

【００２１】アイドル時燃料調量機構２４は、アイドル
調整ネジ５４と、ケース本体２０の左側壁に設けられた
支軸５２で揺動自在に支持され、ネジ接当部５５と係合
部５７とを有するアイドル調整レバー５３と、上記係合
部５７とアイドル調整突起４５との間に設けられたスプ
リング５６と、上記ネジ接当部５５をアイドル調整ネジ
５４側へ付勢する支持スプリング５９とから構成されて
いる。上記アイドル調整ネジ５４をねじ込むと、支持ス
プリング５９に抗して、ネジ接当部５５が矢印８６のよ
うに動き、アイドル調整レバー５３が支軸５２を支点と
して揺動することにより係合部５７のスプリング５６の
押圧力が増加する。

【００２２】このスプリング５６の押圧力の増加によ
り、二次圧力室２２のダイヤフラム５８の中央部に固着
されたアイドル調整突起４５が一次圧力室２１側に移動
する。このアイドル調整突起４５の右側への移動により
第２レバー４０の弁体部４１の圧接力が弱くなって、ア
イドル運転時の燃料ガス供給量を増加するように調整で
きる。なお、二次圧力室２２のダイヤフラム５８は、挿
通孔２７から出る燃料ガスの圧力の大小によって拡張・
収縮する。これによりミキサ３に供給される燃料ガスの
圧力は、挿通孔２７から出る燃料ガスの圧力の大小にか
かわらず、大気圧とほぼ同圧になる。

【００２３】本発明に係る電動式ロック解除手段６０
は、ケース本体２０の左側壁に付設された電磁ソレノイ
ドで構成されており、エンジンの始動スイッチ６７を始
動位置６８へ切り替えることにより、起動スイッチ６６
を閉じて電磁ソレノイド６０が作動し、その出力ロッド
６１で上記ダイヤフラム５８の中央部に固着されたアイ
ドル調整突起４５を押し込み、前記負圧ロック機構２３
による燃料ガスの遮断を解除するように構成されてい
る。

【００２４】以下、上記燃料ガス調量装置の動作につい
て説明する。エンジン始動時に始動スイッチ６７を始動
位置６８に回すとソレノイド駆動回路の起動スイッチ６
６が短絡状態となり、電磁ソレノイド６０の出力ロッド
６１が突出して上記アイドル調整突起４５を押し込み、
前記連通孔２７を閉じている第２レバー４０の弁体部４
１の圧接を解除する。これにより、燃料ガスが一次圧力
室２１から二次圧力室２２に流れる。なお、エンジン始
動時には、スロットル弁６が全開に近い状態で、吸気負
圧も所定値よりも高くないが、ミキサ３に十分の吸気が
流入するので、燃料ガスが二次圧力室２２から吸い出さ
れ、エンジンは簡単に始動する。

【００２５】エンジンが始動すればガバナ力１１が働
き、ガバナ力１１とガバナスプリング９との釣り合いで
きまるスロットル弁６の開度に制御され、吸気負圧が上
昇するので、始動スイッチ６７を始動位置６８から運転
位置６９に戻しても、負圧ロック機構２３の解除状態が
維持され、引き続き連通孔２７から燃料ガスが供給さ
れ、通常運転に移行する。このように構成することによ
り、負圧ロック機構２３を有する調圧器１４において
も、エンジンの始動を容易に行うことができる。また、
調速レバー１０の位置によって決まるスロットル弁６の
開度に関係なくエンジンの始動を簡単に行うことができ
る。

【００２６】図２は本発明の第２の実施形態に係る燃料
ガス調量装置の概略構成図である。この燃料ガス調量装
置は、図２に示すように、スロットル弁６の開度を始動
に適する弁開度に設定する電動式弁開度設定手段６３を
備えている。この電動式弁開度設定手段６３は、電磁ソ
レノイドで構成されており、エンジンの始動スイッチ６
７を始動位置６８へ切り替えることにより、起動スイッ
チ６６を閉じて電磁ソレノイド６５が作動し、その出力
ロッド６４でスロットル弁６の弁開度を全開時の１／９
〜１／６に設定するように構成されている。

【００２７】上記構成によれば、スロットル弁６に付設
した電磁ソレノイド６３が、エンジンの始動スイッチ６
７の始動位置６８への切り替えに連動して、スロットル
弁６の弁開度を全開時の１／９〜１／６に設定するの
で、エンジンの始動に適当な吸気負圧になり、負圧ロッ
ク機構２３による燃料ガスの遮断が解除されてミキサ３
に燃料ガスが供給され、エンジンは簡単に始動する。そ
してエンジン始動後は、遠心式ガバナ１７によりスロッ
トル弁６の開度が調量されて通常運転を行うことができ
る。これにより、エンジン始動前のスロットル弁の開度
に影響を受けずにガスエンジンの始動を可能にすること
ができる。

【００２８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内にお
いて各種の設計変更を施すことが可能である。即ち、遠
心式ガバナを構成する調速レバーやガバナレバーの形
態、調圧器を構成する一次圧力室や二次圧力室、第１レ
バーや第２レバーの形態は、いずれも上記具体的形態に
限るものではなく、その他の調圧機構を採用した調圧器
であっても、本発明の要旨を変更しない範囲内で構成す
ることにより、本発明特有の作用・効果を奏することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るガスエンジンの
燃料ガス調量装置の概略構成図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係るガスエンジンの
燃料ガス調量装置の概略構成図である。

【図３】従来のガスエンジンの燃料ガス調量装置の一例
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

３…ミキサ、４…吸気路、６…スロットル弁、１４…調
圧器、１７…遠心式ガバナ、２３…負圧ロック機構、２
７…連通孔、２８…吸入口、６０…電動式ロック解除手
段（電磁ソレノイド）、６３…電動式弁開度設定手段
（電磁ソレノイド）、６７…エンジンの始動スイッチ、
６８…始動位置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負圧ロック機構（２３）を有する調圧器
   （１４）と遠心式ガバナ（１７）とを備え、上記負圧ロ
   ック機構（２３）は、エンジンの吸気負圧により作動し
   て燃料ガスをミキサ（３）へ供給するとともに、吸気負
   圧が所定値よりも小さい場合に燃料ガスの供給を遮断す
   るように構成し、上記遠心式ガバナ（１７）でミキサ
   （３）の下流側の吸気路（４）に設けたスロットル弁
   （６）の開度を調量するように構成した、ガスエンジン
   の燃料ガス調量装置において、 上記調圧器（１４）に電動式ロック解除手段（６０）を
   付設し、この電動式ロック解除手段（６０）は、エンジ
   ンの始動スイッチ（６７）の始動位置（６８）への切り
   替えに連動して、前記負圧ロック機構（２３）による燃
   料ガスの遮断を解除するように構成した、ことを特徴と
   するガスエンジンの燃料ガス調量装置。
2. 【請求項２】 負圧ロック機構（２３）を有する調圧器
   （１４）と遠心式ガバナ（１７）とを備え、上記負圧ロ
   ック機構（２３）は、エンジンの吸気負圧により作動し
   て燃料ガスをミキサ（３）へ供給するとともに、吸気負
   圧が所定値よりも小さい場合に燃料ガスの供給を遮断す
   るように構成し、上記遠心式ガバナ（１７）でミキサ
   （３）の下流側の吸気路（４）に設けたスロットル弁
   （６）の開度を調量するように構成した、ガスエンジン
   の燃料ガス調量装置において、 上記スロットル弁（６）に電動式弁開度設定手段（６
   ３）を付設し、この電動式弁開度設定手段（６３）は、
   エンジンの始動スイッチ（６７）の始動位置（６８）へ
   の切り替えに連動して、スロットル弁（６）の弁開度を
   全開時の１／９〜１／６に設定するように構成した、こ
   とを特徴とするガスエンジンの燃料ガス調量装置。