JPH10281012A - 火花点火エンジンの軸流スタティックミキサ - Google Patents
火花点火エンジンの軸流スタティックミキサInfo
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- JPH10281012A JPH10281012A JP9088039A JP8803997A JPH10281012A JP H10281012 A JPH10281012 A JP H10281012A JP 9088039 A JP9088039 A JP 9088039A JP 8803997 A JP8803997 A JP 8803997A JP H10281012 A JPH10281012 A JP H10281012A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 混合気の濃度を均一にして、排気温度のばら
つきをなくして燃焼効率を改善し、三元触媒装置による
排気ガスの完全処理を可能にする軸流スタティックミキ
サを提供する。 【解決手段】 空気と燃料の混合気Ｍが流れる混合気通
路２６内に、先端が盲蓋３で閉ざされ、基端にバイパス
空気Ａ'が流れ込む円筒状のバイパス流導入パイプ２を
流れ方向に平行に配置する。このパイプ２の周壁に多数
の吹出穴４を貫設するとともに、上記パイプ２の外周に
混合気を旋回させるべく螺旋状の渦発生羽根５を固定す
る。
つきをなくして燃焼効率を改善し、三元触媒装置による
排気ガスの完全処理を可能にする軸流スタティックミキ
サを提供する。 【解決手段】 空気と燃料の混合気Ｍが流れる混合気通
路２６内に、先端が盲蓋３で閉ざされ、基端にバイパス
空気Ａ'が流れ込む円筒状のバイパス流導入パイプ２を
流れ方向に平行に配置する。このパイプ２の周壁に多数
の吹出穴４を貫設するとともに、上記パイプ２の外周に
混合気を旋回させるべく螺旋状の渦発生羽根５を固定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気と燃料をミキ
サ内で混合し、この混合気にミキサをバイパスさせた空
気またはガス状の燃料を合流させて空燃比制御をし、シ
リンダに供給する火花点火エンジンの軸流スタティック
ミキサに関する。
サ内で混合し、この混合気にミキサをバイパスさせた空
気またはガス状の燃料を合流させて空燃比制御をし、シ
リンダに供給する火花点火エンジンの軸流スタティック
ミキサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、空気バイパス方式のミキサは、例
えば図４に示すような火花点火ガスエンジンに用いられ
ている。このエンジン１９は、排気ガス中のＣＯ,ＨＣ,
ＮＯxを除去すべく、排気管２０に三元触媒装置２３を
介設し、排気ガス中の酸化性成分(ＣＯ2,Ｈ2Ｏ)と還元
性成分(ＣＯ,ＨＣ,Ｈ2)を化学量論的に当量の状態に保
って上記３成分を同時に処理するため、空燃比を理論空
燃比近傍の非常に狭い範囲に制御するものである。その
ため、エンジン１９の給気系に、空気と燃料ガスを所定
割合で混合して混合気を作るミキサ１３と、ミキサ１３
の上流側の空気管１１と下流側の混合気管１５を接続し
て給気の一部をバイパスさせるバイパス管１４と、この
バイパス管１４に介設され,アクチュエータ１７で開度
が調整される流量調整弁１６と、混合気管１５に介設さ
れ,負荷に応じて混合気の流量を調整する電子ガバナ１
８を設ける一方、排気管２０には、従来三元触媒装置２
３の上流側のみに酸素濃度センサ２１を設け、このセン
サ２１の検出信号に基づいてマイクロコントローラ２４
によって、上記アクチュエータ１７を操作してバイパス
空気量を必要全空気量の略５％程度を調整することによ
り、空燃比が上記理論空燃比になるようにフィードバッ
ク制御するシングル酸素濃度センサシステムを採用して
いた。
えば図４に示すような火花点火ガスエンジンに用いられ
ている。このエンジン１９は、排気ガス中のＣＯ,ＨＣ,
ＮＯxを除去すべく、排気管２０に三元触媒装置２３を
介設し、排気ガス中の酸化性成分(ＣＯ2,Ｈ2Ｏ)と還元
性成分(ＣＯ,ＨＣ,Ｈ2)を化学量論的に当量の状態に保
って上記３成分を同時に処理するため、空燃比を理論空
燃比近傍の非常に狭い範囲に制御するものである。その
ため、エンジン１９の給気系に、空気と燃料ガスを所定
割合で混合して混合気を作るミキサ１３と、ミキサ１３
の上流側の空気管１１と下流側の混合気管１５を接続し
て給気の一部をバイパスさせるバイパス管１４と、この
バイパス管１４に介設され,アクチュエータ１７で開度
が調整される流量調整弁１６と、混合気管１５に介設さ
れ,負荷に応じて混合気の流量を調整する電子ガバナ１
８を設ける一方、排気管２０には、従来三元触媒装置２
３の上流側のみに酸素濃度センサ２１を設け、このセン
サ２１の検出信号に基づいてマイクロコントローラ２４
によって、上記アクチュエータ１７を操作してバイパス
空気量を必要全空気量の略５％程度を調整することによ
り、空燃比が上記理論空燃比になるようにフィードバッ
ク制御するシングル酸素濃度センサシステムを採用して
いた。
【０００３】しかし、このシングル酸素濃度センサシス
テムは、運転初期には良好に排気ガスを浄化できるが、
三元触媒装置２３を長時間使用するに伴って、最高の浄
化率を得るために目標とすべき空燃比が理論空燃比より
も燃料過多側にシフトすることが明らかになり、バイパ
ス空気量の調整の際に目標とする空燃比を上記シフトし
た空燃比に設定し直す必要が生じた。そこで、三元触媒
装置２３の下流側の排気管にも、図４に示す補助酸素濃
度センサ２２を設け、マイクロコントローラ２４が、上
記酸素濃度センサ２１と補助酸素濃度センサ２２の両検
出信号に基づいて、バイパス空気量の制御によりエンジ
ン１９に供給される混合気の空燃比をシフトした空燃比
に制御するダブル酸素濃度センサシステムが採用されて
いる。
テムは、運転初期には良好に排気ガスを浄化できるが、
三元触媒装置２３を長時間使用するに伴って、最高の浄
化率を得るために目標とすべき空燃比が理論空燃比より
も燃料過多側にシフトすることが明らかになり、バイパ
ス空気量の調整の際に目標とする空燃比を上記シフトし
た空燃比に設定し直す必要が生じた。そこで、三元触媒
装置２３の下流側の排気管にも、図４に示す補助酸素濃
度センサ２２を設け、マイクロコントローラ２４が、上
記酸素濃度センサ２１と補助酸素濃度センサ２２の両検
出信号に基づいて、バイパス空気量の制御によりエンジ
ン１９に供給される混合気の空燃比をシフトした空燃比
に制御するダブル酸素濃度センサシステムが採用されて
いる。
【０００４】このダブル酸素濃度センサシステムは、自
動車用に開発された高度な排気ガス浄化技術であり、こ
のシステムで酸素濃度センサ２１から出力される検出信
号は、図６に示すように排気中の酸素の濃淡に応じて
増,減する周期Ｔの波形を描く。そして、三元触媒装置
２３の浄化性能を最大に発揮させるには、上記検出信号
の波形の周期Ｔを十分短くすることと、上記供給混合気
の空燃比の平均値を略理論空燃比にすることが必要なこ
とが知られている。つまり、流量調整弁１６を頻繁に開
閉しつつ,供給混合気の空燃比を高精度に制御する必要
があるため、バイパス管１４を流れる空気量を増加させ
なければならず、このバイパス空気量は、シングル酸素
濃度センサシステムの場合の必要全空気量の５％の２倍
の略１０％程度となっている。
動車用に開発された高度な排気ガス浄化技術であり、こ
のシステムで酸素濃度センサ２１から出力される検出信
号は、図６に示すように排気中の酸素の濃淡に応じて
増,減する周期Ｔの波形を描く。そして、三元触媒装置
２３の浄化性能を最大に発揮させるには、上記検出信号
の波形の周期Ｔを十分短くすることと、上記供給混合気
の空燃比の平均値を略理論空燃比にすることが必要なこ
とが知られている。つまり、流量調整弁１６を頻繁に開
閉しつつ,供給混合気の空燃比を高精度に制御する必要
があるため、バイパス管１４を流れる空気量を増加させ
なければならず、このバイパス空気量は、シングル酸素
濃度センサシステムの場合の必要全空気量の５％の２倍
の略１０％程度となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、ガスエン
ジンでは、空燃比を理論空燃比近傍の非常に狭い範囲に
制御する必要があるため、バイパス空気が合流した後の
混合気は、可能な限り濃淡のない上記理論空燃比に略等
しい均一な濃度にしなければならない。そのため、従来
のシングル酸素濃度センサシステムのガスエンジンは、
図５の詳細図に示すように、ミキサ１３の入口側で空気
管１１からの空気Ａと燃料管１２からの燃料ガスＧが混
合されて混合気Ｍになり、この混合気Ｍに側方のバイパ
ス管１４からのバイパス空気Ａ'が図４のＪに対応する
合流部Ｊで合流して、理論空燃比の混合気Ｍ'になり、
この混合気Ｍ'の均一化を促進すべく設けられた混合気
通路２６の一部をなす助走区間Ｌを流れた後、スロット
ルバルブ２５を経て混合気管１５に流出するようになっ
ている。しかし、最新のダブル酸素濃度センサシステム
のガスエンジンでは、バイパス管１４から合流するバイ
パス空気量が上述のようにシングル酸素濃度システムの
２倍に増えるため、混合気Ｍの側方からバイパス空気
Ａ'を単純に合流させるだけの図５の構造では、均一濃
度の混合気を得ることが難しく、均一濃度を得るべく、
混合に時間をかけ,広範囲な長さ規模で乱れを作ろうと
すると、エンジンスペースの関係から設計上の要請が満
たされなくなる。つまり、混合気Ｍに混ざり合うべきバ
イパス空気Ａ'が、多いだけより層流状態で流れてしま
って安定的な混合が行なわれず、理論空燃比に略等しい
均一な濃度の混合気を得ることが難しいのである。
ジンでは、空燃比を理論空燃比近傍の非常に狭い範囲に
制御する必要があるため、バイパス空気が合流した後の
混合気は、可能な限り濃淡のない上記理論空燃比に略等
しい均一な濃度にしなければならない。そのため、従来
のシングル酸素濃度センサシステムのガスエンジンは、
図５の詳細図に示すように、ミキサ１３の入口側で空気
管１１からの空気Ａと燃料管１２からの燃料ガスＧが混
合されて混合気Ｍになり、この混合気Ｍに側方のバイパ
ス管１４からのバイパス空気Ａ'が図４のＪに対応する
合流部Ｊで合流して、理論空燃比の混合気Ｍ'になり、
この混合気Ｍ'の均一化を促進すべく設けられた混合気
通路２６の一部をなす助走区間Ｌを流れた後、スロット
ルバルブ２５を経て混合気管１５に流出するようになっ
ている。しかし、最新のダブル酸素濃度センサシステム
のガスエンジンでは、バイパス管１４から合流するバイ
パス空気量が上述のようにシングル酸素濃度システムの
２倍に増えるため、混合気Ｍの側方からバイパス空気
Ａ'を単純に合流させるだけの図５の構造では、均一濃
度の混合気を得ることが難しく、均一濃度を得るべく、
混合に時間をかけ,広範囲な長さ規模で乱れを作ろうと
すると、エンジンスペースの関係から設計上の要請が満
たされなくなる。つまり、混合気Ｍに混ざり合うべきバ
イパス空気Ａ'が、多いだけより層流状態で流れてしま
って安定的な混合が行なわれず、理論空燃比に略等しい
均一な濃度の混合気を得ることが難しいのである。
【０００６】このように、上記従来の火花点火エンジン
のバイパス方式では、均一な濃度の混合気を得ることが
難しいため、各シリンダの燃焼室に供給される混合気の
濃度が不均一になり、各シリンダの排気温度がばらつ
き、燃焼効率が悪化するという問題がある。また、各シ
リンダにおける空燃比が理論空燃比から外れるため、三
元触媒装置２３の機能が十分発揮できず、排気ガスの処
理が不完全になるという問題がある。
のバイパス方式では、均一な濃度の混合気を得ることが
難しいため、各シリンダの燃焼室に供給される混合気の
濃度が不均一になり、各シリンダの排気温度がばらつ
き、燃焼効率が悪化するという問題がある。また、各シ
リンダにおける空燃比が理論空燃比から外れるため、三
元触媒装置２３の機能が十分発揮できず、排気ガスの処
理が不完全になるという問題がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、空気と燃料の混
合気に、バイパスさせた空気またはガス状の燃料を可能
な限り均一濃度になるように合流させることによって、
排気温度のばらつきをなくして燃焼効率を改善できると
ともに、空燃比を濃淡なく略理論空燃比に維持でき、三
元触媒装置による排気ガスの完全処理を可能にする火花
点火エンジンの軸流スタティックミキサを提供すること
にある。
合気に、バイパスさせた空気またはガス状の燃料を可能
な限り均一濃度になるように合流させることによって、
排気温度のばらつきをなくして燃焼効率を改善できると
ともに、空燃比を濃淡なく略理論空燃比に維持でき、三
元触媒装置による排気ガスの完全処理を可能にする火花
点火エンジンの軸流スタティックミキサを提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の火花点火エンジンの軸流スタティックミキ
サは、空気と燃料をミキサ内で混合し、この混合気に上
記ミキサをバイパスさせた空気またはガス状の上記燃料
を軸流方向に合流させて空燃比制御をし、シリンダに供
給するものであって、上記混合気が流れる混合気通路内
に流れ方向に平行に配置され、先端が閉ざされ、基端に
上記バイパスされる空気またはガス状の燃料が流れ込む
バイパス流導入パイプと、このバイパス流導入パイプの
周壁に貫設された複数の吹出穴と、上記バイパス流導入
パイプの外周に、上記混合気を旋回させるべく固定され
た渦発生羽根を備えたことを特徴とする。
め、本発明の火花点火エンジンの軸流スタティックミキ
サは、空気と燃料をミキサ内で混合し、この混合気に上
記ミキサをバイパスさせた空気またはガス状の上記燃料
を軸流方向に合流させて空燃比制御をし、シリンダに供
給するものであって、上記混合気が流れる混合気通路内
に流れ方向に平行に配置され、先端が閉ざされ、基端に
上記バイパスされる空気またはガス状の燃料が流れ込む
バイパス流導入パイプと、このバイパス流導入パイプの
周壁に貫設された複数の吹出穴と、上記バイパス流導入
パイプの外周に、上記混合気を旋回させるべく固定され
た渦発生羽根を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】上記軸流スタティックミキサには、混合気通路
内に流れ方向に、先端が閉ざされ,周壁に複数の吹出穴
が貫設され,外周に渦発生羽根を備えたバイパス流導入
パイプが配置されている。いま、このバイパス流導入パ
イプの基端に、ミキサをバイパスさせたバイパス空気が
流れ込むとする。すると、ミキサ内で混合された空気と
燃料からなる混合気は、上記バイパス流導入パイプで狭
められた混合気通路を通過する際、流速が増加して圧力
が減少するので、バイパス流導入パイプ内に流れ込んだ
バイパス空気は、上記減圧による吸い出し効果が加わっ
て複数の吹出穴から混合気通路へ勢いよく吹き出して、
上記混合気に良好に混ざり合って混合気を希釈し、さら
にパイプ外周の渦発生羽根によって渦状の旋回流となる
から、希釈濃度の均一化がさらに促進され、濃淡のない
均一濃度の希釈混合気となってエンジンのシリンダに供
給される。なお、バイパス流導入パイプの基端に、ミキ
サをバイパスさせた燃料ガスが流れ込む場合は、上記バ
イパス空気に代えて燃料ガスが、上述と同様に混合気に
混ざり合うので、均一濃度の濃化混合気がエンジンに供
給されることになる。
内に流れ方向に、先端が閉ざされ,周壁に複数の吹出穴
が貫設され,外周に渦発生羽根を備えたバイパス流導入
パイプが配置されている。いま、このバイパス流導入パ
イプの基端に、ミキサをバイパスさせたバイパス空気が
流れ込むとする。すると、ミキサ内で混合された空気と
燃料からなる混合気は、上記バイパス流導入パイプで狭
められた混合気通路を通過する際、流速が増加して圧力
が減少するので、バイパス流導入パイプ内に流れ込んだ
バイパス空気は、上記減圧による吸い出し効果が加わっ
て複数の吹出穴から混合気通路へ勢いよく吹き出して、
上記混合気に良好に混ざり合って混合気を希釈し、さら
にパイプ外周の渦発生羽根によって渦状の旋回流となる
から、希釈濃度の均一化がさらに促進され、濃淡のない
均一濃度の希釈混合気となってエンジンのシリンダに供
給される。なお、バイパス流導入パイプの基端に、ミキ
サをバイパスさせた燃料ガスが流れ込む場合は、上記バ
イパス空気に代えて燃料ガスが、上述と同様に混合気に
混ざり合うので、均一濃度の濃化混合気がエンジンに供
給されることになる。
【００１０】
【実施の形態】以下、本発明を図示の実施例により詳細
に説明する。図１は、本発明の軸流スタティックミキサ
を備えたミキサの一実施例を示す概略平面図であり、こ
の軸流スタティックミキサ１は、空気管１１と燃料管１
２をもつ図５で述べたと同じミキサ１３とスロットルバ
ルブ２５の間の混合気通路２６内の図４,図５の火花点
火ガスエンジンにおける混合気管１５とバイパス管１４
の合流部Ｊに対応する位置に、流れ方向に平行に設けら
れている。上記軸流スタティックミキサ１は、図２
(Ａ),(Ｂ)の一部破断側面図,正面図に示すように、先端
が盲板３で閉ざされるとともに,周壁に多数の吹出穴４
が貫設され,外周に螺旋状の渦発生羽根５を設けたバイ
パス流導入パイプ２からなり、混合気通路２６の導管に
直交して取り付けられたバイパス管１４のエルボ状の先
端に固定される。
に説明する。図１は、本発明の軸流スタティックミキサ
を備えたミキサの一実施例を示す概略平面図であり、こ
の軸流スタティックミキサ１は、空気管１１と燃料管１
２をもつ図５で述べたと同じミキサ１３とスロットルバ
ルブ２５の間の混合気通路２６内の図４,図５の火花点
火ガスエンジンにおける混合気管１５とバイパス管１４
の合流部Ｊに対応する位置に、流れ方向に平行に設けら
れている。上記軸流スタティックミキサ１は、図２
(Ａ),(Ｂ)の一部破断側面図,正面図に示すように、先端
が盲板３で閉ざされるとともに,周壁に多数の吹出穴４
が貫設され,外周に螺旋状の渦発生羽根５を設けたバイ
パス流導入パイプ２からなり、混合気通路２６の導管に
直交して取り付けられたバイパス管１４のエルボ状の先
端に固定される。
【００１１】この固定は、図２(Ｃ),(Ｄ)の部分縦,横断
面図に示すように、上記バイパス管１４のエルボ状の先
端の中心に３本のアーム９を介してボス８を固定する一
方、軸流スタティックミキサ１の縦,横詳細断面図であ
る図３(Ａ),(Ｂ)に示したバイパス流導入パイプ２の基
端のフランジ７を、上記エルボ状の先端に外嵌するとと
もに、上記パイプ２の先端の盲板３の中心穴１０にボル
ト６(図２(Ａ)参照)の軸部を挿通し、その先端を上記ボ
ス８の雌ねじ穴に螺合して行なわれる。上記渦発生羽根
５は、バイパス流導入パイプ２の外径よりも５％だけ大
きい内径と所定の外径をもつ鋼板等のリングを半径方向
に一箇所で切断し、これを螺旋状に１条にロール加工し
たものを、必要条数だけ鋼板製のバイパス流導入パイプ
２の外周に溶接して作られる。なお、上記多数の貫通穴
４をもつバイパス流導入パイプ２は、パンチングメタル
を加工して作ることができる。
面図に示すように、上記バイパス管１４のエルボ状の先
端の中心に３本のアーム９を介してボス８を固定する一
方、軸流スタティックミキサ１の縦,横詳細断面図であ
る図３(Ａ),(Ｂ)に示したバイパス流導入パイプ２の基
端のフランジ７を、上記エルボ状の先端に外嵌するとと
もに、上記パイプ２の先端の盲板３の中心穴１０にボル
ト６(図２(Ａ)参照)の軸部を挿通し、その先端を上記ボ
ス８の雌ねじ穴に螺合して行なわれる。上記渦発生羽根
５は、バイパス流導入パイプ２の外径よりも５％だけ大
きい内径と所定の外径をもつ鋼板等のリングを半径方向
に一箇所で切断し、これを螺旋状に１条にロール加工し
たものを、必要条数だけ鋼板製のバイパス流導入パイプ
２の外周に溶接して作られる。なお、上記多数の貫通穴
４をもつバイパス流導入パイプ２は、パンチングメタル
を加工して作ることができる。
【００１２】上記構成の火花点火エンジンの軸流スタテ
ィックミキサは、次のように作用する。図１のミキサ１
３内の入口側で混合された空気Ａと燃料ガスＧからなる
混合気は、矢印Ｍの如く混合気通路２６を流れる。混合
気通路２６は、これに直交して設けられた流量調整弁１
６を有するバイパス管１４の先端のエルボに上記通路２
６方向に固定されたスタティックミキサ１のバイパス流
導入パイプ２によって流路が狭められているので、ここ
を通過する上記混合気Ｍは流速が増加して圧力が減少す
る。一方、バイパス流導入パイプ２(図２参照)内には、
バイパス管１４を経てバイパス空気が流れ込むが、外側
の混合気通路２６の上記圧力減少による吸い出し効果が
加わって多数の吹出穴４から混合気通路２６に勢いよく
吹き出して、混合気Ｍに良好に混ざり合ってこれを希釈
し、さらに通路下流に流れるに伴ってパイプ２の外周の
螺旋状の渦発生羽根５によって渦状の旋回流となるか
ら、スロットルバルブ２５を通過する頃には希釈濃度の
均一化がさらに促進され、濃淡のない均一濃度の理想希
釈混合気Ｍ'となって、混合気管１５を経てエンジンの
シリンダに供給される。
ィックミキサは、次のように作用する。図１のミキサ１
３内の入口側で混合された空気Ａと燃料ガスＧからなる
混合気は、矢印Ｍの如く混合気通路２６を流れる。混合
気通路２６は、これに直交して設けられた流量調整弁１
６を有するバイパス管１４の先端のエルボに上記通路２
６方向に固定されたスタティックミキサ１のバイパス流
導入パイプ２によって流路が狭められているので、ここ
を通過する上記混合気Ｍは流速が増加して圧力が減少す
る。一方、バイパス流導入パイプ２(図２参照)内には、
バイパス管１４を経てバイパス空気が流れ込むが、外側
の混合気通路２６の上記圧力減少による吸い出し効果が
加わって多数の吹出穴４から混合気通路２６に勢いよく
吹き出して、混合気Ｍに良好に混ざり合ってこれを希釈
し、さらに通路下流に流れるに伴ってパイプ２の外周の
螺旋状の渦発生羽根５によって渦状の旋回流となるか
ら、スロットルバルブ２５を通過する頃には希釈濃度の
均一化がさらに促進され、濃淡のない均一濃度の理想希
釈混合気Ｍ'となって、混合気管１５を経てエンジンの
シリンダに供給される。
【００１３】このように、実施例の軸流スタティックミ
キサ１によれば、空気と燃料の混合気Ｍとバイパス空気
Ａ'とを十分に混じり合わせて、濃淡のない均一な濃度
の理想的混合気Ｍ'をエンジンの各シリンダに供給する
ことができるので、各シリンダの排気温度がばらつか
ず、燃焼効率が改善される。また、各シリンダに供給さ
れる混合気の空燃比を、理論空燃比近傍の狭い範囲内に
正確に制御できるので、排気系に設けられる三元触媒装
置の機能を十分発揮させることができ、排気ガスの完全
処理が可能になる。
キサ１によれば、空気と燃料の混合気Ｍとバイパス空気
Ａ'とを十分に混じり合わせて、濃淡のない均一な濃度
の理想的混合気Ｍ'をエンジンの各シリンダに供給する
ことができるので、各シリンダの排気温度がばらつか
ず、燃焼効率が改善される。また、各シリンダに供給さ
れる混合気の空燃比を、理論空燃比近傍の狭い範囲内に
正確に制御できるので、排気系に設けられる三元触媒装
置の機能を十分発揮させることができ、排気ガスの完全
処理が可能になる。
【００１４】なお、上記実施例では、空気バイパス方式
のミキサについて述べたが、空気に代えて燃料ガスをバ
イパスさせる方式にも本発明のスタティックミキサが適
用でき、上述と同様に燃料ガスが混合気に混ざり合うの
で、均一濃度の理想濃化混合気がエンジンに供給される
ことになる。
のミキサについて述べたが、空気に代えて燃料ガスをバ
イパスさせる方式にも本発明のスタティックミキサが適
用でき、上述と同様に燃料ガスが混合気に混ざり合うの
で、均一濃度の理想濃化混合気がエンジンに供給される
ことになる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
火花点火エンジンのスタティックミキサは、空気と燃料
をミキサ内で混合し、この混合気に上記ミキサをバイパ
スさせた空気またはガス状の上記燃料を合流させて空燃
比制御をし、シリンダに供給するものであって、上記混
合気が流れる混合気通路内に流れ方向に平行に配置さ
れ、先端が閉ざされ、基端に上記バイパスされる空気ま
たはガス状の燃料が流れ込むバイパス流導入パイプと、
このバイパス流導入パイプの周壁に貫設された複数の吹
出穴と、上記バイパス流導入パイプの外周に、上記混合
気を旋回させるべく固定された渦発生羽根を備えている
ので、空気と燃料の混合気と,バイパス空気またはガス
状の燃料とを十分に混じり合わせて、濃淡のない均一な
濃度の理想的混合気をエンジンの各シリンダに供給する
ことができ、各シリンダの排気温度がばらつかず、燃焼
効率が改善される。また、各シリンダに供給される混合
気の空燃比を、理論空燃比近傍の狭い範囲内に正確に制
御できるので、排気系に設けられる三元触媒装置の機能
を十分発揮させることができ、また、希薄燃焼方式の空
燃比制御においても理想的混合気を提供することがで
き、排気ガスの完全処理が可能になる。
火花点火エンジンのスタティックミキサは、空気と燃料
をミキサ内で混合し、この混合気に上記ミキサをバイパ
スさせた空気またはガス状の上記燃料を合流させて空燃
比制御をし、シリンダに供給するものであって、上記混
合気が流れる混合気通路内に流れ方向に平行に配置さ
れ、先端が閉ざされ、基端に上記バイパスされる空気ま
たはガス状の燃料が流れ込むバイパス流導入パイプと、
このバイパス流導入パイプの周壁に貫設された複数の吹
出穴と、上記バイパス流導入パイプの外周に、上記混合
気を旋回させるべく固定された渦発生羽根を備えている
ので、空気と燃料の混合気と,バイパス空気またはガス
状の燃料とを十分に混じり合わせて、濃淡のない均一な
濃度の理想的混合気をエンジンの各シリンダに供給する
ことができ、各シリンダの排気温度がばらつかず、燃焼
効率が改善される。また、各シリンダに供給される混合
気の空燃比を、理論空燃比近傍の狭い範囲内に正確に制
御できるので、排気系に設けられる三元触媒装置の機能
を十分発揮させることができ、また、希薄燃焼方式の空
燃比制御においても理想的混合気を提供することがで
き、排気ガスの完全処理が可能になる。
【図１】 本発明の軸流スタティックミキサを備えたミ
キサの一実施例を示す概略平面図である。
キサの一実施例を示す概略平面図である。
【図２】 上記軸流スタティックミキサの一部破断側面
図,正面図,部分縦断面図および部分横断面図である。
図,正面図,部分縦断面図および部分横断面図である。
【図３】 上記軸流スタティックミキサの縦,横詳細断
面図である。
面図である。
【図４】 従来のミキサを備えた空気バイパス方式の火
花点火ガスエンジン給排気系統を示す図である。
花点火ガスエンジン給排気系統を示す図である。
【図５】 上記従来のミキサを示す平面図である。
【図６】 図４の酸素濃度センサの検出信号を示す図で
ある。
ある。
１…軸流スタティックミキサ、２…バイパス流導入パイ
プ、３…盲蓋、４…吹出穴、５…渦発生羽根、６…ボル
ト、７…フランジ、８…ボス、１１…空気管、１２…燃
料管、１３…ミキサ、１４…バイパス管、１５…混合気
管、２５…スロットルバルブ、２６…混合気通路、Ａ…
空気、Ｇ…燃料ガス、Ｍ…混合気、Ａ'…バイパス空
気、Ｍ'…希釈混合気、Ｊ…合流部。
プ、３…盲蓋、４…吹出穴、５…渦発生羽根、６…ボル
ト、７…フランジ、８…ボス、１１…空気管、１２…燃
料管、１３…ミキサ、１４…バイパス管、１５…混合気
管、２５…スロットルバルブ、２６…混合気通路、Ａ…
空気、Ｇ…燃料ガス、Ｍ…混合気、Ａ'…バイパス空
気、Ｍ'…希釈混合気、Ｊ…合流部。
Claims (1)
- 【請求項１】 空気と燃料をミキサ内で混合し、この混
合気に上記ミキサをバイパスさせた空気またはガス状の
上記燃料を軸流方向に合流させて空燃比制御をし、シリ
ンダに供給する火花点火エンジンの軸流スタティックミ
キサであって、 上記混合気が流れる混合気通路内に流れ方向に平行に配
置され、先端が閉ざされ、基端に上記バイパスされる空
気またはガス状の燃料が流れ込むバイパス流導入パイプ
と、 このバイパス流導入パイプの周壁に貫設された複数の吹
出穴と、 上記バイパス流導入パイプの外周に、上記混合気を旋回
させるべく固定された渦発生羽根を備えたことを特徴と
する火花点火エンジンの軸流スタティックミキサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9088039A JPH10281012A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 火花点火エンジンの軸流スタティックミキサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9088039A JPH10281012A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 火花点火エンジンの軸流スタティックミキサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281012A true JPH10281012A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=13931692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9088039A Pending JPH10281012A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 火花点火エンジンの軸流スタティックミキサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10281012A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011157870A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Seraphim:Kk | バイオマス燃料用混合器 |
| CN105971771A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-09-28 | 广东康菱动力科技有限公司 | 燃气均质处理装置 |
| CN106150761A (zh) * | 2015-04-24 | 2016-11-23 | 桑宇宏 | 燃气混合器 |
| KR101688894B1 (ko) * | 2016-08-08 | 2016-12-23 | 주식회사 지엔티엔에스 | 고온 연소촉매를 이용한 버너 |
| CN111305989A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-19 | 哈尔滨工程大学 | 一种天然气氢气双气体燃料发动极的同轴双管燃气喷射装置 |
| US11806679B2 (en) | 2019-07-23 | 2023-11-07 | Nanomist Technologies Co., Ltd. | Dissolution method |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP9088039A patent/JPH10281012A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011157870A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Seraphim:Kk | バイオマス燃料用混合器 |
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| WO2018030604A1 (ko) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | 주식회사 지엔티엔에스 | 고온 연소촉매를 이용한 버너 |
| US11015802B2 (en) | 2016-08-08 | 2021-05-25 | Sunggwang E&Tech Co., Ltd. | Burner using high-temperature combustion catalyst |
| US11806679B2 (en) | 2019-07-23 | 2023-11-07 | Nanomist Technologies Co., Ltd. | Dissolution method |
| CN111305989A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-19 | 哈尔滨工程大学 | 一种天然气氢气双气体燃料发动极的同轴双管燃气喷射装置 |
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