JPS5815748A - 流体混合装置 - Google Patents

流体混合装置

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JPS5815748A
JPS5815748A JP57096052A JP9605282A JPS5815748A JP S5815748 A JPS5815748 A JP S5815748A JP 57096052 A JP57096052 A JP 57096052A JP 9605282 A JP9605282 A JP 9605282A JP S5815748 A JPS5815748 A JP S5815748A
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fluid
fuel
pressure
mixing device
tube
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JP57096052A
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ベンジアミン・エル・エリソン
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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】 本発明は燃料の気化に関し、詳細には燃料と空気の流量
を精密に制御し同時に気化器の絞り開口を横切って燃料
と空気の均質混合物を供給する燃料加減システムをもつ
改良気化器に関するもの・である・ 内燃機関の出現以来いろいろな気化器が適切で有効な燃
焼を促進するために機関に必要な空気−燃料混合物を供
給するために開発されてきた。色々な気化の計画と装置
が開発されたが、内燃機関の各シリンダが受入れる空気
−燃料を他のシリンダに供給されるものと同じにする如
く、変化しない均質混合状態に空気−燃料混合物を加減
することが絶えず問題となってきた。
更に、燃料−空気混合物の均質化の制御は重要であるの
みならず、気化器を通る空気濃度にRIMして空気流に
噴射される実際の燃料量を制御することもまた重要であ
る。従って空気一度が減少したとき、燃料流量を減らし
て、内燃IRMに供給される空気混合物中の燃料含量が
多くならないようにすることが重要である。このことは
、高い高度で空気濃度がかなり低くなる如き航空機の場
合に特に重゛要である。燃料の流量の釣合いのとれた減
少が、燃料の浪費又は起り得る機関の燃料あぶれを避け
るべく前記混合物を適当に希薄にするために、行なわれ
なければならない。慣例の気化器又は燃料噴射システム
に於ては、ベンチュリ部分を通る空気速度は空気流量に
直接に対応することが推定される。この推定は空気濃度
に変化がない限り正しい。もしNH空気の温度又は圧力
が変化すれば、その結果として生じる濃度の変化はこの
推定を無効にし、気化器又は噴射システムの空気−燃料
比は変化する。もし空気濃度が増せば空気−燃料比は希
薄になり、またもし空気濃度が増せば、空気−燃料比は
濃厚になる。航空機を除けば、大部分の気化器の使用で
は、最近は燃料コストが低いため、前記混合物の制御を
してもコスト上有効にならなかった。高度に起因する濃
度に関連する混合物の変化が大きな出力低下をもたらす
航空機では、混合物の制御は常に必要なことであった。
空気流量の測定と燃料の加減のベンチュリシステムは下
記のベルヌーイの式で表わされるベルヌーイの原理に基
づく1 ・但し、P−圧力、V−空気流速、!−空気盛度とスル
。ベルヌーイの式はベンチュリ内の空気流にも当てはま
るので、下記の如く書き直すことができる: 又は ここで、下側に記した1と2は流管内の異なった軸線方
向の位置を示す。もし位置2の速度が高ければ(これは
例えばベンチュリののど部で起る)、圧力は速度が低い
位置の圧力より低くなる。ベルヌーイの式から圧力差の
量は、この式中の速度が二乗されるために、速度差より
ずっと大きくなる。
ベンチュリ内の局部的流れの方向に対して直角をなす方
向で感知される圧力は静圧であり空気流と共に動く圧力
計で感知される圧力と同じである。
流路内に挿入されその開口を入ってくる空気の方に向け
たプローブにより感知される圧力は全圧と定−される。
全圧と静圧の差は動圧であり、下記のベルヌーイの式に
より流速と関係せしめられる:摩擦が無ければ、全圧は
流管又はベンチュリの長さに沿って一定のままである。
流れ区域中の収縮に起因して流速が増す区域では、静圧
はそれ相応に低くなる。
空気通路【変更自在に減縮するために調節可能の絞り開
口を与えるべく可動の絞り板と空気通路□からなるスラ
イド型気化器は例えば米国特許第8、フO’9,469
号及び第8,957,980号に示す如きものが既知で
ある。これらの装置は気化器に加えられる燃料量の機械
的制御装置と組合わされて空気流量を絞るように準備さ
れている。しかし、燃料はこれらの装置では絞り開口の
一偶に噴射されるので、これらの装置は絞り開口を横切
って均質な空気−燃料混合物を供給することができず、
全範囲の空気−燃料混合物の制御ができないという欠点
をもつ。
気化器ののど部を横切る燃料流量を加減するための他の
装置が、例えば米国特許第1,142.768号と第4
,205.Og 4号から既知である。これらの装置は
気化器奪横切って燃料分配を有効に行なわせるが、これ
らの装置では気化器の空気通路は絞られるので、空気−
燃料混合物を調節するのが困難である。
本発明は、均一な調節自在の空気−燃料混合物を気化器
絞り開口を横切って供給する燃料加減システムをもつ改
良した気化器を提供することにより従来技術の上述の欠
点を排除する。
本発明は8個の基本的構成部品、即ち空気通路と、この
空気通路を変更自在に減縮させこれによりこの空気通路
の横断面の大きさを制御するように設けた絞り開口をも
つ絞り弁と、空気通路を通る空気と混合するためにこの
空気通路に所要量の燃料を供給するための燃料加減シス
テムを含む。
本発明による新規な燃料加減システムは燃料加減管を備
え、この加減管は燃料を絞り開口を横切って均一に噴射
させる手段を含む。均一な燃料分配を行なうため、燃料
加減管は、絞り開口の大きさにかかわりなく絞り開口の
全幅を横切って燃料を加減するために分配出口をもつ。
絞り開口の調節に応じて、燃料加減システムは空気通路
の横断面の有効な大きさの変化に応じて燃料分配出口の
有効長さを変化させるための手段を含む。最後に、本発
明の一実施例では、燃料加減システムは燃料流量が実質
的に排除される最大希薄状態から全燃料流量位置へ燃料
加減管の向きを変化させることによって分配出口を通る
燃料流量を変える手段を含み、これにより可能な最も濃
厚な空気−燃料混合物を供給できるようになしている。
この実施例では、燃料分配出口を通る燃料流量を変える
ために、燃料加減管は好適には分配出口の円周方向の位
置を変えるためにその長手方向軸線のまわりに回動でき
る。前記出口は、空気通過方向で上流側を向いた最大希
薄状態と、分配出口が空気流の経路を横切る方を向く如
き上記の向きから90度ずれた最大濃厚状態の間の位置
をとる・ことができる。
本発明の今1つの実施例では、燃料供給手段は固定加減
管からなり、この加減管のもつ分配出口は気化器ののど
部を通る空気流と直角をなす方に向きかつ一側に沿って
延びているう燃料流量を制御するために、圧力検出管が
、空気が気化器を通るとき空気の動圧の一部分を感知す
るために空気通路と連絡させて配置される。この検出さ
れ″た圧力は、燃料が固定加減管に導入されるとき燃料
圧力を前記検出された圧力に保つのに使われる。
本発明のこの第二実施例では、検出管は一側に入口をも
ち、第一実施例の燃料加減管に非常に似ている。検出管
は前記入口の円周方向位置を変化させそれ故感知される
空気動圧の大きさを変化させるために回動することがで
きる。それ故、検出管が回動可能であることに因り、こ
の管は空気流の全圧と静圧間のあらゆる圧力を感知する
ように隔り なすことができる。
本発明のこの実施例で燃料流量を制御するために、本発
明は感知された圧力により調整される釣・合調整器を含
む。この釣合調整器は燃料用の一側にある入口をもち、
感知した圧力に応動する制御装置を含み、この制御装置
は燃料圧力と感知した圧力間に同等な圧力を維持するよ
うな割合で燃料入口を通って燃料が流れるように作用す
る。
本発明のもう1つの実施例では、燃料加減管は空気流と
直角に延びる分配出口を固定されている。
空気流内に延び入る一端をもつ圧力伝達管は空気の全圧
を検出するように向けられる。第二の圧力伝達管は通過
する空気の静圧を検出するために絞り通路で空気内に延
び入る一端をもつ。これらの管はそれらの他端で接続し
ており、第三の圧力伝達管が燃料圧力を制御するために
その接続部から釣合調整器へ通じている。第二圧力伝達
管は弁をもち、この弁は第一圧力伝達管内の全圧の一部
を第二圧力伝達管内へ与えさせて、第三圧力伝達管内に
結果として生じる差圧を残させるように作用する。この
結果として生じる差圧は燃料が燃料出口へ導かれている
ときに燃料圧力を制御するために用いられる。
本発明のこの実施例では、釣合調整器は燃料流量の制御
にも使われる0釣合調整器は差圧を感知し、また燃料用
の入口をもつ。この調整器は感知した差圧に応動する燃
料制御装置を含み、この制御装置は燃料と感知した差圧
間に同等な圧力を維持するような割・合で燃料入口を通
して燃料を流させるように作用する。
本発明の後者の両実施例では、燃料は燃料ポンプ又は高
い位置に置いた溜め部の如き外部供給源から釣合調整器
の入口に送られる。それ故、釣合調整器は、燃料が燃料
加減管に入ることが可能になる前に、燃料圧力を所要圧
力に減らすのに使われる。
本発明によれば、燃料加減システムは絞り開口を横切っ
て延びる普通は軸線方向にある静止した燃料加減管を含
む。−形式のものでは、燃料加減管の分配出口は加減管
の一側に沿って軸線方向に離隔した複数の孔を含む。他
の形式では、分配出口は加減管の一側に沿っている軸線
方向みぞ穴からなる。これらすべての場合、加減管は好
適には絞り弁中の補足し合う横孔を通して延びる。絞り
弁は絞り開口を調節しそして燃料分配出口の有効長さを
変化させるために加減管上e摺動できる。
それ故、絞り開口の大きさに関係なく、燃料の均等な分
配が絞り開口を横切って維持される。
絞り弁は最大の絞り開口と最小の絞り開口を与えるため
の限界間で調節できる。最小の絞り開口で燃料−空気混
合物を精密に制御するために、燃料加減管の軸線方向位
置は調節することができる。
従って最小の設定位置で絞り開口な横切って大小の分配
出口を存在せしめることができる。
多くの場合、大きな加速の状態では、燃料−空気混合物
を瞬間的辷濃化する必要がある。こうするために、本発
明は空気通路と連絡した燃料溜め部を備える。絞り開口
は空気通路の横断面の大きさを増すために大きくされる
ので、本発明の補足の燃料を空気通路内に噴射する手段
を備える。この噴射は、絞り開口の大きさが増したとき
にのみ、また絞り開口の増大の割合が濃化した燃料混合
物が必要とされるようなものであるときにのみ行なわれ
る。
本発明の上述の及びその他の特色は図に基づく好適実施
例についての以下の説明中に詳述されている。
気化器の形をした本発明の液体混合装置は第1図に組立
て形式で示す。気化器の主な構成部品には頂板10、底
板12、絞り弁14が含まれる。
頂板10と底板12はこのように表現しているが、”頂
”と”底”という表現は説明の目的で用いているに過ぎ
ず、板10と12の夫々の役割は必要に応じて逆になし
得るということは明白である。更に、頂板10は説明上
断面図で示しており、第1図に示すものと補足し合う第
二の半部を含んでいる。
頂板10は空気人口16をもつ。底板1Bは空気入口1
6と同心に整列した空気−燃料出口18をもつ。入口1
6と出口IBは好適には等しい直径とする。
気化器を組立てるとき、絞り弁14は8個の板間を摺動
するように頂板lOと底板1z間に挾まれる。板10と
13は例えば複数のねじ!0を用いて適当に固定する。
これらのねじは底板1sの孔8mを通り、頂板10の対
応するねじみぞ孔s4に螺合する。
前述の如く、絞り弁14は摺動するように板10と11
間に挾まれているが、絞り弁14は組立てたとき板10
.18間に作られた孔に密嵌する寸法をもつ。絞り弁1
4はテフνン(Teflon )の如きシールを形成で
きる材料から作られるが、板1G、1mはアルミニウム
、鋼又はその他の比較的強固な材料で作ることができる
。しかしその他の材料も所望に応じて使うことができる
第1図に明示する如く、絞り弁14は絞り開口!6を含
む。開口IA6の横断面の大きさは入口16と出口1B
の寸法と同じであり、この結果、もし人口16、開口!
I6、出口18が整列すれば、妨げられない六が気化器
に貫通形成される。この位置で、後述する如く、空気流
量は最大になり、周知の如く、気化器は全開絞り位置に
なる。
第2−4図に示す如く、挾んだ板10,111間・の絞
り弁14の位置は制御体88により決まる。
欅!8は絞り弁14に作った六80内に固定され、頂板
10の側壁に作った整列孔82を通る。ビン又は止ねじ
84は、欅B8中の孔86を通り、絞り弁14に作った
孔8B内に入っているが、絞り弁14内の制御棒28を
固定する。
燃料加減のため、気化器は燃料が加減管40をもち、こ
の加減管は全絞り弁14を長手方向に通り、頂板lOの
両端の孔41.44を通って延びる。
絞り弁14は密嵌する長手方向孔46をもち、燃料加減
管40はこの孔46を通り、絞り弁14は第1〜4図に
示す端位置間を摺動するように前記孔46の上に設けら
れる。長手方向孔46の長い六には封止リング等(図示
せず)を入れて、燃料加減管40と孔46間に流体密シ
ールを確保することができる。
孔44は図示の如くねじ山をもつ。燃料連結ニップル4
8は孔44のねじ山に掛合し、外部燃料供給源(図示せ
ず)に周知の方法で連結する形状をもつ。この点につい
てはこれ以上の説明は省略する。燃料連結ニップル48
は封止リング又は類1似装置を有して、ニップル48と
燃料加減管40間に流体密シールを供するようになす〇
燃料加減曽40は燃料−空気比を制御するため長手軸線
のまわりに回動できる。この回動は連結ニップル48の
端とは反対側の燃料加減管40の端に取付けたアーム6
0により制御する。アームSOは連結位置で管40を封
止状に閉じ、ボルトs4により穴6mを通してアーム!
IOに締着される制御ケーブルの如き適当な手段(図示
せず)により回動は制御される。
アームbOに直ぐ隣接してカラー66は燃料加減管40
に永久的に固定される。頂板lO内にねじ山定着した押
えねじ6@はカラー66に形成した円周みぞ60に掛合
するO従って押えねじ58は燃料加減管40の精密な軸
線方向の整列を保持させる。押えねじ58の適当な調節
により、燃料加減管40の軸線方向位置は後で詳述する
目的で蛮化させることがで自る。
第1#4図に明示する如く、燃料加減管40は分配出口
61を含み、この出口は絞り弁14が全開絞り位置にあ
ると愈、絞り開口96の全幅を横切って延びる。
第8,9図に拡大して示す如く、好適実施例では、分配
出口6!は燃料加減管40の一側に沿って軸線方向で離
隔した複数の孔64からなる。孔64は等間隔をおいて
いる。しかし、もし燃料加減管40の内直径が極く小さ
く、またもし燃料圧□11 力が低ければ、燃料加減管4θ内に生じる内部流動抵抗
は、最も右方の孔64(第8図)を通る燃料流量が最も
左方の孔を通る流量よりかなり多く、なる程度に亥で大
吉く流量を減らすのに十分なものとなる。このような結
果を避けるため、孔64は集めることがで自、小さな燃
料圧力(その結果小さな燃料流量)をもつ区域の孔はお
互に接近するように集めて全分配出口61に沿う燃料の
流量が本質的に一定を維持するようになすことができる
。第8図に示す如く、孔64は、分配出口6zの長さ全
体にわたって燃料流量の減少が起らないようにするため
に8個の詳66.68.Toに集められる。勿論、上述
の如く、もし分配出口6mの長さに沿っての燃料流量の
減少が最小であれば、孔64の間隔は一定にするだけで
よいか、又は絞り弁がその開位置にあると龜各孔が等空
気流量の区域の中心に位置するような間隔とすることが
できる〇 第10図は62′で示す分配出口の別の実施例を示す。
この実施例では、孔64は除かれ、その代り分配出口6
21′は□加減管40の一側に沿って開口する軸線方向
みぞ穴からなる。分配出口6s中の孔64の集合と同じ
方法で、もし分配出口6!1′の、一端からa備まで燃
料加減管40内で燃料流量が減少すれば、分配出口6s
Iのみぞ穴は、分配出口62′を通る一定の燃料出口流
量を維持するために、図示の如く増大するように勾配を
付して形成することができる。また、もし燃料流量の減
少が無視し得る4のであれば、分配出口62′の勾配付
けは不必要であり、この出口は一定寸法の長手方向みぞ
穴として作ることができる。
燃料分配出口6sは所望の燃料分配特性に依存してその
池の形状とすることができる。一連の2個又は8個以上
の円周方向に離隔した出口を使用でき、燃料分配用の孔
又はみぞ穴は組合わせて使用でき、又はこれと均等な出
口手段で置き替えることもできる。別法として、分配出
口6zは、その長さに沿って燃料加減能力を変えるため
に真直ぐな形態外の形とすることができる。
周知の如く、絞り弁14の位置、それ故気化器を通る空
気通路の横断面の大吉さに依存して、気化器を通る空気
流量は制両される。第4.5.7図に示す位置に絞り弁
14があれば、最大空気流、量が得られ、それ故気化器
は全開絞り(fullzhrottle )となる。絞
り弁14が第3.6図に示す位置にあれば、気化器は絞
り閉鎖位置となる。
第8図に示す位置は中間−絞り位・置であるofIsz
図に示す如く、絞り弁14の最大閉鎖は止ねじtテ怠に
より決まる0止ねじフ8を第2図に示す位置に調節する
と一最小空気通路74が作られる。
図示の、如く、最小空気通路7番の大きさは止ねじフ8
の調節により所望に応じて増減で自る0事実、所11′
&らに1最小空気通路74は完全に省略することができ
る。しかしこのような事態は曽通は許されないことであ
る。
第3図に示す如く、分配出口62の極く小さな部分のみ
が最小空気通路フ4に延び入るO吃し必要ならd1分配
出口の大部分が押えねじIS8の調節により最小空気通
路に延び入ることができる。
第S図に示す位置では、分配出口61の単一の孔64(
第S図)は押えねじ58の適当な調節によって最小空気
通路フ4に延び入ると仮定すれば、分配出口61の大部
分が最小空気通路74内に現、われることができ、1個
又は8個以上の追加の孔64が燃料を最小空気通路内に
噴射できるようになす。従って止ねじ78と押えねじ6
8を調節することによって最小空気通路の大きさは指示
され、またこの最小設定値に於ける燃料加減能力も決め
られる。
本発明と同種の航空機用気化器の如き、多くの気化器で
は、気化器燃料加減セクションに入る燃料圧力は周囲圧
に実質的に等しい。それ故燃料は有効な空気通路内に生
じた圧力差により燃料加減管40の分配出口6j1から
吸出される。多くの場合、特に航空機に焚ては、気化器
は、航空機の高度の増大が気化器の空気人口16に入る
空気の濃度を減らすので、空気流量を減少させる能力を
もたなければならない。空気−燃料混合物の変化は第1
1〜18図に明示する如く燃料加減管40の回動により
行なわれる。燃料加減管40が第11図の位置にあると
、分配出口は直接に空気人口16に向って上流の方を目
指し、気化器は“遊び締切”位置にある。加減管中の燃
料圧力が全空気、圧にほぼ等しく維持されるように調整
されたとき。
空気人口16内の空気動圧は燃料流を完全に阻止して、
機関を停止させる。
第18図に示す位置では、分配出口62は空気流の方へ
90度回わされる。この位置は低い高度で普通に要求さ
れるような可能な最も濃い空気−燃料混合物を供給する
位置である。この位置では、分配出口から出る燃料流は
燃料加減管40内の燃料と分配出口68の外の空気静圧
間の圧力差により吸出されて空気通路内に入れられる。
前記空気・、。
静圧はベルヌーイの式に従って周囲圧力以下に減少せし
められる。
高い高度で要求されるような薄い空気−燃料混合物に気
化器を調節するために、燃料加減管40は第18図に示
す如自中間の方向に回わされる。
この位置で、燃料分配出口62の外の空気圧は空気人口
16に入る空気の速度の動的成分により高められる。こ
れにより、分配出口6gから燃料を吸出す静圧と動圧間
の圧力差は減少し、それ故第18rAに示す方向の燃料
流量から燃料流量を減少、させることになる0この結果
、薄い燃料混合物が、第11図に示す如く燃料流をしゃ
断することなく、得られる。
それ故、本発明では精密な空気−燃料混合がなされて一
様な燃料分配が行なわれ、気化器が如何なる周囲条件に
直面しようとも、機関の制御が可能ならしめられる0絞
り弁14は気化器を通る空気流を制御するのみならず、
この絞り弁14は、分配出口61を横切って燃料加減管
40に沿って摺動するとき、慣用の気化器とは異なり絞
り位置がどのようであろうとも空気−燃料混合物を一定
に維持する。更に、燃料加減管40の回動により、空気
−燃料混合物の濃度は周囲空気濃度の変化に因り精密に
制御することができる。
成る内燃機関では、機関の加速期間中に追加燃料を絞り
開口116内に噴射する必要がある。燃料は出口68で
直接に使用できるので、加速濃化は本発明では普通は要
求されない。しかしもし必要であれは、絞り弁1鳴は一
穴76.78を1つことかできる。通常は、第2図に示
す如く、板10と、1!の間に形成′される溜め部80
が燃料で満たされる0もし較り弁14が高加速の期間中
に急速に開かれるならば、溜め部80内の若干の燃料が
穴フ8を通り、直接に絞り開口ga内に放出される。
その残りは大きい穴フロを通って絞り弁14の反対側に
ある第二の溜め部88内へ行く。絞り弁が開く速度が速
ければ速い程(第8〜4図で右から左へ)、六テ8を通
って絞り開口16内へ圧入される燃料の量は多くなる0
他方、もし絞り弁14が低速で引込められるならば、も
しいくらかあるとすれば、非常に少量の燃料が六78を
通り、その大部分は六76を通って新たに形成された溜
め部8s内へ行く。従って高加速期間中、追加の燃料量
は絞り関口s6を通して噴射される。
もし燃料加減管40が穴フ8の代りに燃料放出オリフィ
ス84を備えるならば、加速濃化を行なうために別の方
法を使用することができる。この構成では、突然の絞り
の左方移動は絞り板14が溜め部80に入っている燃料
を放出オリフィス84を通して加減管40に入れ、分配
出口61から出して絞り開口86へ入れるようになす。
他の形式の加速濃化も行なえることは明らかであろう。
更に、図示の如く穴76を作るよりはむしろ、頂板1G
に衝合する絞り弁14の一側又は゛両側が溜め部80か
ら溜め部8!へ延びるみぞをもつこともできる。更に、
もし気化器が燃料が溜め部go、asにはないように構
成されるならば、絞り弁14の移動速度に応じて追加燃
料を噴射する池の手段も使用することができる。
第14図は燃料入口管40に至る燃料システムと絞り弁
の変更した構成をもつ本発明の別の実施例を示す0本発
明の池の構成部品は同じままであり、それ故同じ参照数
字を付している。これらの部分について前述したので、
これ以上の説明は省略する。
図示の如く1.第14図の絞り弁14’は先端を切られ
て、不必要な絞り弁14の一部を除失している。図示の
如く、絞り弁14′は空気−燃料混合物出口1@の直径
に等しい直径をもつ絞り開口s6′を奄ち、このため絞
り全開位置(第4図に示す如自)では、絞り弁14′に
よる流れの妨害はない。
この実mesでは、本発明は燃料入口管40内の燃料圧
力を周囲圧力に制御すべく伶用する釣合調整@SOを含
む。釣合調整器90は圧力燃料用の入口9sをもつ。人
口98は燃料供給II(図示せず)に連結できるニップ
ル94に通じる。
入口9!は燃料制御1弁96又は曽通の針弁・弁座組立
体(図示せず)で終る。弁96は内部オリフィス98を
本ち、これは一対の玉100で閉ざすことができる。中
間部分の104で釣合調整器90に枢着したアーム10
2の一端は玉100の大吉い方の玉に押当る。アーム1
0mの他端は偏倚圧縮はね106に押当り、このけねは
頂板10の本体にねじ込んだねじ101mに押当る。ば
ね101mの圧縮強度に依存して、ばねは通常旋回軸1
04のまわりにアームを旋回させ、玉100をオリ−ア
イス9s内輪押圧し、燃料が入口9Bを通って釣合調整
器90の内部に入りそこから燃料入口管40に入る流れ
を防止する。この目的のためにねじ108でdねlO6
の圧縮強度を微調節することは周知である。
釣合調整器90はアーム1(Mlの一端と整列した中心
接点118をもつ可動ダイヤフラム110をもつ。釣合
調整器90は周囲環境に対する開口114をもつ。
釣合調整器90の加減システムは周知の方法で作動する
。開口114は曽通は空気流の全圧に等しい周囲圧力に
対して開いているので、周囲圧力は通常は接点illを
アーム10mに押当てて、燃料が入口98を通して調整
器90に入れるようになしている。入る燃料は燃料人口
管40を通り、分配出口62を通って出て行き、燃料は
またダイヤ7テム110の灰層側に押当る。そこから開
口114を通して受ける周囲圧力に対して開く。もし燃
料圧力が周囲圧力よりも高ければ、燃料圧力が増大して
接点11mをアーム10sから押離そうとし、ばね10
6がアームを旋回軸104の回りに旋回できるようにな
し、玉100を閉鎖位置に押付ける。それ故ダイヤフラ
ム110は常に必要に応じてダイヤフラムの燃料圧力を
ダイヤフラムの空気側の周囲空気圧力と等しくするため
の位置をとる。従って、入口管4o内の燃料圧力は常に
、気化器を取囲む周囲空気圧力とほぼ同じ圧力に保たれ
る。
第15図は、燃料流がすべて空気圧力により制御され、
燃料入口管40が静圧を感知するように方向付けた、こ
の実施例では気化器を通る空気流の方向と直角に向けら
れた入口を(amされている如き本発明の変更例を示す
第15図に示す如く、釣合調整器90の開口114は周
囲圧力に対して開いていない。むしろ導管116が開口
114から、空気人口16を横切って延びた圧力検出管
11Bに至っている。管11gは燃料分配出口6mに直
ぐ隣接しなければならず、これは第151Cでは管40
の直ぐ上に示されている。検出管1111は孔1j10
をもち、従って管118が空気人口16内の空気圧力を
感知できるようになっている。管11gは第1Is図及
び第15L〜180図に示す如く、軸線上で回動するこ
とができ、こうして孔の円周方向の位置な、変えること
、それ故感知される動圧の割合を変える仁とが可能にさ
れる。
燃料入口管40の分配出口6gは気化器を通る空気流に
直角をなす方向で固定されるので、分配出口6sは特迦
位置での気化器の全空気圧の静的成分のみを受ける・入
口管40に導入された燃料が分配出口6mに存在する静
的圧力より大きい圧力にある限り、燃料は分配出口から
流出し、入ってくる周囲空気と混ぜられろ0 釣合調整器90の圧力釣合せ機能が加減管40内の圧力
を圧力検出管118により感知した圧力に等しくさせる
。孔1fiOが第1!1.ISa図に示す方向を向いて
おれば(空気流に対して開いている)、この孔110は
この位置で空気の全圧を検出する。釣合調整器は加減管
40内の燃料圧力を調節して、孔lsOにより感知した
全圧に等しくする。燃料出口6sの圧力は前記静圧に等
しいので全燃料流が燃料出口6sを通して起る。
他方、もし孔11Gが第11$1)図に示すように方向
付けられておれに、孔180は孔110の上流向暑に依
存する小さな動的成分と静圧の合計に等しい低い圧力を
感知する。この低圧は導管116を通してダイヤフラム
110に伝えられる。ダイヤフラム110は次のような
位置をとる、落ち1弁96が燃料をダイヤフラム110
の燃料側に、加減管40内の燃料圧力を圧力検出管11
8中の孔110により感知した空気圧に等しくするよう
&流量で、入れ葛・ような位置をとる。
圧力感知孔が第150図に示す如く方向付けられたとき
、燃料加減管40内に生じる圧力は出口63にある静圧
に等しくなる。第1IO図に示す向きでは、燃料は流れ
ない。
第161は燃料を気化器内に噴射するシステムの蛮更例
を示す。頂板10の空気人口16の一部分が第14図に
示した気化器の横断面の上に重ねて示されている。この
実施例では、第一圧力伝達管XSSは空気人口16から
来て、混合出口18から来た第二圧力伝達管1m4に接
続される。第三圧力伝達管ISaは管1m+1とls4
の接続部から釣合調整器900開口114へ来る。図示
の如く、空気人口16中の管1+B2の端12Bは上流
側に面しており、それ故空気人ロ16内の全空気圧を感
知する。管134は混合物出口18の側に導入され、そ
れ故その位置の静圧を検出する。
調節可能の針弁18Gは管114内に置かれ、管184
を完全に閉ざすか又は必要とする任意の開きを与えるよ
うに調節することができる。
管188の端118は全圧に対して開くので、また管1
m4は低い静圧に対して開くので、もし針弁1δ0が僅
かに開けば、管izg中の全圧の一部分が針弁180を
通して管184内へ流出する。これは管1116内に結
果として生じる差圧を惰す。これは開口114を通して
釣合調整器90の内部に向けられる。かくして針弁18
0の妥当な調節によって、釣合調整器90が受ける差圧
は所望に応じて調節することができる。燃料入口管40
の分配出口62は流れ方向と直角をなすように向けられ
、それ故その流れの静圧のみを受け、釣合調整器90は
上記の如く作動し、燃料は管1116内の差圧と分配出
口6雪の静圧の間の差に、より出口61を通して押進め
られる。差圧が静圧より大きい限り燃料は流れる。
第17図は燃料入口管40GC3lじる絞り弁・燃料シ
ステムの蛮更例をもつ本発明のもう一つの実施例を示す
。上述した構成部品には同じ参照数字を付しており、こ
れらは同じ機能を果す。それ故それ以上の説明は省略す
る。
この実施例では、本発明は燃料入口管4θ内の燃料圧力
を周囲圧力に保つために作用する燃料加減フ田−ト調整
11140をもつ。フロート調整器140は流体制御1
弁96と、上述の関連した構成部品を1つ。第14〜1
6図に示す前の実施例のアーム101はアーム148と
置き替えられる。
このアーム14mはその中間部分に144の個所で枢着
されている。アーム14mの−fiG;j玉100のう
ちの大雪い方の玉に押当る。アーム142の他端はフロ
ート調整器14Gの燃料溜め部148内に保持したフ”
 −) 146GL一連結する。フロート146は、通
常の作動中、燃料溜め部148内の燃料1sOのレベル
が燃料を燃料入口管40に、人ら普るのに十分となるよ
うな位置に置かれる。
もし溜め部148内の燃料150の圧力が入口管40の
分配出口61で受ける空気圧より大きければ、燃料は分
配出口から流出する。これに反し、もしその空気圧が燃
料圧力と同じか、又はそれより高ければ、燃料は分配出
口6gから流れ出ない。
図示の如く、燃料溜め部ト1は周囲環境に対して關く孔
ISsをもつ。それ故、溜め部148内の燃料15Gは
周囲圧力に保たれる。
y w −)調整器140の加減システムは既知の方法
で作動する。孔lslは周囲圧力に対して開いているの
で、入口91内の燃料圧力が周囲圧力より大きいと仮定
すれば、燃料は入口92から溜め部148に入り、ツー
−)146により許されルレベルを保つ。燃料はまた周
囲圧力では、燃料入口管40に入り、分配出口6雪に存
在する。分配出口が第17図に示す方位で上流側に向い
ておれば、全圧を受ける。この全圧は周囲圧力に等しい
ので、図示の位置で、出口68を通る燃料流は阻止され
る。しかし、もし燃料入口管40が僅か、に囲わされる
と、分配出口で受ける圧力は全圧より小さくなる。従っ
て燃料は分配用゛口6gから流出する。燃料/空気混合
物はそれ故、前の実施例について前述したのと同じ方法
で、燃料入口管40の回転の方位により制御することが
できる。
本発明の仁の実施例では、燃料は、入口9g内の燃料が
圧力を受けている限り、入口9!から溜め部148に入
る。それ故、本発明を備えた内燃機関が停止したと自、
燃料を入口9皇に供給するポンプ(図示せず)の作動屯
また停止しなければ。
ならない。それ故溜め部148内に入っている燃料15
Gは最大限に、燃料が入口管40に入らない如き低レベ
ルまで排出される。
本発明は流体流量を加減し、8つの流体を混合するため
の新規な精密なシステムを提供する。燃・斜入口管40
の燃料出口6Bの適当な向きと、調整された燃料圧力及
び絞り弁14の適当な調節との組合せにより、最適な燃
料/空気比を機関出力の全範囲と運転環境にわたって提
供することがで自る。
燃料出口の下流側にはじゃま物がないので、本発明の気
化器は着氷を生じない。この特色は、慣用の気化器では
着氷が起る高度又は温度で運転する航空機では特に有利
である。
自動車に使用される慣用の気化器は機関始動のために特
別の濃度を供するために成る種のチ日−り弁を必要ζす
る。本発明ではチョーク弁を必要としない。というのは
始動に必要とされる濃度型は燃料入口管40、絞り弁1
4、入口管40内の燃料の圧力と出口速度の組合せによ
り得られるからである。
加速濃化ム本発明では通常は不必要である。慣用の気化
器では燃料は燃料出口から成る距離をおいてフロート溜
め部内に保持され、従って追加の燃料流を必要とすると
亀には成る有限の時間が要求される。本発明では、追加
の燃料流を与える可能性は出口6mに常に存在している
第17図に示す実施例を除いては、本発明は如何な石姿
勢の向きにおいて1使うことができ、また第17図の実
施例を除けば、気化器における燃料の不足又はあふれ出
しを防止するために実質的に一定の方位を必要とする燃
料加減用のフロートシステムをもつ慣例の気化器をあら
ゆる水平又は垂直の加速状態で′使用することかで亀る
本発明は気化器につ自説明したが、本発明の新規な流体
混合、加減特性は液体又は気体の何れかとすることので
きる8つの流体の混合の精密な制御を要する他の用途に
も使用することがで會る。
本発明は発明の範囲を逸脱することなく種々の設計蛮更
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の主な構成部品を示すために成る部分を
1略し、池の部分を横断面で示している本発明装置の分
解図8 第1図は最小の絞り開口にまで閉じた絞り弁を示す、組
立てた本発明装置を示す横断面図基筒8図は絞り弁が部
分絞りの開口を供するのに十分な大きさだけ移動せしめ
られ・ている状態を示す第1図に類似の図1 第会図は絞り弁が全開絞りの開口を供するのに、十分に
引込められた状態を示す第2図に類似の図;第sWJは
ll4図の顧1s−5上でとった拡大断面図2 第6図は第2図のll5−a上でとった拡大断面図; 第7図は第1図の線フー7上でとった拡大断面図番 第S図は本発明の燃料加減管の一実施例の部分的に端を
切除した拡大図1 第9図は第8図の119−9上でとった拡大断面図を 第10図は本発明による燃料加減管の別の実施例の端を
切除した上面図番 第11図乃至第1a図は希薄な混合物の設定位置と濃厚
な混合物の設定位置間で燃料加減管を夫々回動させた状
態を示す図1 第14図は本発明の変更例の断面図; 第1b図は燃料加減システムのもう一つの形態を示す、
第14図の実施例の変更例を示す図を第11a図乃至第
1!IQ図は、第15図の繰11$JL−151L上で
とった部分断面図と、第16b図と#1150図で圧力
検出管の回動を夫々示す図; 第16図は燃料加減システムの更に池の形態を示す、第
14図の実施例の池の変更例を示す図;第17図は燃料
加減システムの最後の形態を示す、第14図の実施例の
他の変更例を示す図である。 10・・・頂板      1s・・・底板14・・・
絞り弁     16・・・空気入口18−・空気−燃
料混合物出口 1、、lI−・・較り関口    18・・・制御棒4
0・・・燃料加減管   5o・・・7−ム58・・・
押えねじ    61・・・分配出口フ4・・・最小空
気通路  80・・・溜め部84・・・燃料放出オリア
イス 90・・・釣合調整管   911・・・入口96−・
・燃料制御1弁  98川内部オリフィス100…玉 
     101・・・アーム106・・・偏倚圧縮は
ね 110・・り可動ダイヤフラ、ム        
  11!・・・中心接点118・・・圧力検出管  
188・・・第一圧力伝達管184・・・第二圧力伝達
管 1116−・・第三圧力伝達管 IJIO・・・針弁     トド・・燃料加減フロー
ト調整器       14B・・・燃料溜め部15G
・・・燃料

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 第一流体通路と、第一流体通路を変更自在に減縮さ
    せこれにより前記通路の横断面の大きさを制御するよう
    に設けた調節可能の絞り開口をもつ絞り弁と、第一流体
    通路を通過する第一流体・と混合するために第一流体通
    路へ第二流体を供給するための流体加減システムを備え
    た流体混合装置に於て、流体加減システムが下記のa乃
    至0の構成、即ちa、前記絞り開口を横切って前記第二
    流体を均等に分配するための流体供給手段を備え、前記
    供給手段は前記絞り開口を横切って延びる分配出口をも
    ちl b、前記第一流体通路の有効な横断面の大きさの
    変化に応動して前記分配出口の有効長さを変化するため
    に前記絞り開口の調節に応動する手段を備えIO,前記
    分配出口を通る第二流体の流量を変える手段を備えたこ
    と1を特徴とする流体混合装置。 i 特許請求の範囲l記載の混合装置に於て、前記流体
    供給手段は前記絞り開口を横切って延びる通常は軸線方
    向で静止した加減管を含むことを特徴とする混合装置。     −瓢 特許請求の範囲S記載の混合装置に於て
    、前記分配出口は前記絞り開口を横切って前記加減管に
    配置されていることを特徴、とする混合装置。 森 特許請求の範I!畠記載の混合装置に於て、前記分
    配出口は前記加減管の少なくとも一側・・に沿って軸線
    方向に離隔した複数の孔からなることを特徴とする混−
    合装置。 賑 特許請求の範囲3記戦の混合装置に於て、前記分配
    出口は前記加減管の一側に沿って位置した少なくとも1
    つの軸線方向みぞ穴から□なることを特徴とする混合装
    置。 a 特許請求の範laI愈記載の混合装置に於て、前記
    加減装置は前記絞り弁と整列した位置にありかつ前記絞
    り弁中の補足し合う長手方向の孔を通して延び、前記絞
    り弁は絞り開口を調節しかつ前記分配出口の有効長さを
    変えるために前記加減管上を摺動できることを特徴とす
    る混合装置O i 特許請求の範囲1記載の混合装置に於て、前記加減
    管の軸線方向位置を調節する手段を含むことを特徴とす
    る混合装置。 & 特許請求の範囲マ記載の混合装置に於て、前記絞り
    弁は最大絞り開口と最小絞り開口を与えるための限界間
    で調節でき、また前記最小絞り開口を変えるための手段
    を含むことを特徴とする混合装置。 1 特許請求の範囲1記載の混合装置に於て、前記供給
    手段は少なくとも一側に沿って延びる前記分配出口をも
    つ常態では軸線方向に位置する静止した加減管からなり
    、前記変えるための手段は前記分配出口の円周方向の位
    置を変化させるために長手方向軸線のまわりに前記加減
    管を回動させる手段からなることを特徴とする混合装置
    。 1α 特許請求の範囲l記載の混合装置に於て、前記供
    給手段“は−側に沿って延びる前記分配出口をもつ固定
    した加減管からなり、前記変えるための手段は前記第一
    流体と連絡した圧力検出管からなり、前記検出管は前記
    第一流体の圧力を感知する手段を含み、前記変えるため
    の手段は更に前記第一流体の前記感知した圧力で前記第
    二流体の圧力を制御する手段を含むことを特徴とする混
    合装置。 IL  特許請求の範囲10記載の混合装置に於て、前
    記感知する手段は前記検出管の一側にある人口からなり
    、前記検出管は前記入口の円周方向の位置を変化させ、
    そしてこれにより前記第一流体の感知された圧力を変化
    させるために回動可能であることを特徴とする混合装置
    。 11L  特許請求の範囲10記載の混合装置に於て、
    前記制御する手段は前記感知した圧力により調整される
    釣合間llll11からなり、前記釣合調整器は前記第
    一流体通路の入口をもち、また前記感知された圧力に応
    動する流体制御装置を含み、この制御装置は第二流体と
    感知された圧力間の圧力を等しくするような速度で前記
    第二流体入口を通して前記第二流体を流すように作用す
    ることを特徴とする混合装置。 l& 特許請求の範囲1記載の混合装置に於て、前記変
    える手段は、全圧を検出するように向けられた前記第−
    流体内に延び入る一端をもつ第一圧力伝達管と、静圧を
    検出するように向けられた前記第一流体通路で前記第一
    流体に延び入る一端を有する第二圧力伝達管とからなり
    、前記管はそれらの他端で接続されそして第三圧力伝達
    管がそれから出ており、前記第二圧力伝達管は弁手段を
    もち、この弁手段は前記第一圧力伝達管内の全圧の一部
    分を前記第二圧力伝達管内へ与えるように作用して前記
    第三圧力伝達管内に結果として生じる差圧を残すように
    なし、前記変える手段は更に、前記差圧で前記第二流体
    の圧力を制御する手段を含むことを特徴とする混合装置
    。 14  特許請求の範囲18記載の混合装置に於て前記
    制御する手段は前記差圧により調整される釣合調整器か
    らなり、前記釣合調整器は前記第二流体用の入口をもち
    、また流体制御装置を含み、この制御装置は前記差圧に
    応動し、前記第二流体と前記差圧間の圧力を等しく維持
    するような割合で前記第二流体を前記第二流体入口を通
    して流れさせるように作用することを特徴とする混合装
    置。 14 特許請求の範囲1記載の混合装置に於て、少なく
    とも前記第一流体の全圧と同じ大きさの圧力に保った前
    記第二流体の供給源を含み、また前記第一流体の全圧に
    ほぼ等しい圧力に前記流体供給源内の前記第二流体の圧
    力を制御する手段を含むことを特徴とする混合装置。 NL  特許請求の範囲1s記載の混合装置に於て、前
    記制御する手段は前記供給源からくる前記第二流体用の
    入口をもつ釣合調整器からなり、前記第二流体と前記第
    一流体の全圧間の圧力を等しく保つような割合で前記第
    二流体を前記第二流体入口を通して流れさせるように作
    用する流体制御装置を含むことを特徴とする混合装置。 it  特許請求の範囲1記載の混合装置に於て、前記
    通路と連絡した第二流体溜め部を含み、更に、前記通路
    の横断面の大きさを増すために前記絞り開口の動きに応
    動して補足の第二流体を前記通路内に噴射する手段を含
    むことを特徴とする混合装置。 11L  特許請求の範gl記載の混合装置に於て、前
    記流体供給手段、前記変化させる手段及び前記変える手
    段は如何なる高度においても、お互−にかまわずに又は
    重力の影響の方向にかまわずに向きを定めることができ
    ることを特徴とする混合装置。 1亀 空気通路と、前記空気通路の有効な横断面の大き
    さを制御するために空気通路を横切って動き得る絞り開
    口をもつ可動の絞り弁と、空気通路を通る空気と混合す
    るために空気通路に燃料を供給するための燃料供給源と
    を有する気化器に於て、燃料加減システムな備え、前記
    システムが下肥のa乃至0の構成、即ちa、前記燃料供
    給源に連結されかつ前記空気通路を横切って延びる普通
    は軸線方向で静止した燃料が加減管を備え、前記加、減
    管は前記絞り弁と整合した位置にあり、前記絞り弁内の
    補足し合う横孔を通して延びていて、前記絞り弁が前記
    加減管上を搏動でき、前記加減管が絞り開口を横切って
    延びるようになされておりr b、実質的に前記空気通
    路の幅を横切って延びる前記加減管内の長手方向の燃料
    分配出口を備えI O,前記燃料分配出口の円周方向の
    位置を変えこれにより前記燃料分配出口を通る燃料の流
    れを変えるために長手方向軸線のまわりに前記加減管r
    t回動させる手段を備えたことtを特徴とする気化器。
JP57096052A 1981-06-04 1982-06-04 流体混合装置 Pending JPS5815748A (ja)

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US270593 1981-06-04
US367897 1982-04-13

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60101263A (ja) * 1984-08-28 1985-06-05 Honda Motor Co Ltd 摺動絞り弁式気化器
JP2012148243A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Panasonic Corp 液体搬送装置

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