JP2006057549A - ガスエンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前記ガスレギュレータ200の本体ケース202・207内をダイヤフラム201で二つの部屋に分離し、一方を燃料調節室とし、他方を大気バランス室とし、該大気バランス室に連通する大気開放孔205に管部材21・22・31・32を連通し、該管部材21・22・31・32に消音手段20・30を設けた。
【選択図】図1
Description
より詳しくは、流量調整ネジ203、バランススプリング204、スプリング209によって、ベンチュリ9からの負圧が一定値より小さい場合は、ダイヤフラム201が大気圧やバランススプリング204とバランスして下降しないためレバー213が回転せずに、ガス調節弁210が開かず、ベンチュリ9からの負圧が流量調整ネジ203等の調整によって定まる一定値より大きい場合は、ダイヤフラム201がエンジンからの負圧を受けて大気圧とバランスして下降し、レバー213が図6において時計方向に回転し、ガス調節弁210が開放され、燃料ガスがガスレギュレータ200下部を通過してエンジン(シリンダ3)方向へと吸引されていた。
このような燃料ガスを用いるガスエンジンにおいては、空燃費を一定にする為に吸気管とガスレギュレータ200の間にバランスラインを介装することが多いが、その場合には吸気が脈動を起こし、制御が収束しないという不具合があった。
そのような不具合を解消するために、換言すれば吸気の脈動がバランスラインを介してダイヤフラム201にまで伝達されないように、サージタンクや絞り機構を間に介装し、該サージタンクに至る吸気管側連結管とガスレギュレータ側連結管の径を変更する技術等も公知となっている(例えば、特許文献1参照。)。
前記ガスレギュレータの本体ケース内をダイヤフラムで二つの部屋に分離し、
一方を燃料調節室とし、他方を大気バランス室とし、
該大気バランス室に連通する大気開放孔に管部材を連通し、該管部材に消音手段を設けたものである。
前記ガスレギュレータの本体ケース内をダイヤフラムで二つの部屋に分離し、
一方を燃料調節室とし、他方を大気バランス室とし、
該大気バランス室に連通する大気開放孔に管部材を連通し、
該管部材の出口近傍に吸音手段を配置したものである。
図1は本発明の消音手段20の第1の実施例を示す一部断面正面図、図2は消音手段30の第2の実施例を示す一部断面正面図、図3は吸音手段40の第3の実施例を示す一部断面正面図、図4はガスエンジン1の一実施例を示す正面断面図、図5はガスミキサ5の拡大正面断面図、図6はガスレギュレータ200を示す正面断面図である。
ガスエンジン1のシリンダ3上部に配設されるシリンダヘッド4に、吸気マニホールド2や排気マニホールド16や吸気弁17、排気弁18、点火プラグ19等が設けられている。該吸気マニホールド2の他端にはガスミキサ5が接続されており、該ガスミキサ5はベンチュリ9とスロットル弁10を備え、ベンチュリ9には吸気口5aと燃料吸入口5bが設けられ、該吸気口5aにエアクリーナ8が接続される。該燃料吸入口5bには燃料調節装置6が連結されており、該燃料調節装置6の他端はガスレギュレータ200の燃料ガス出口206に連結されている。ガスミキサ5には、燃料調節装置6が備えられ、該燃料調節装置6に後述する調節ネジ(MAS)11や燃料制御弁12等が設けられている。
ガスミキサ5内に設けるベンチュリ9は、吸気の通路を狭くすることで吸気の流速を速め、燃料吸入口5b側を負圧とすることで、燃料を供給できるようにしている。
また、ガスミキサ5内のベンチュリ9と吸気マニホールド2の間には、スロットル弁10を備え、該スロットル弁10を回動操作して流路面積を変更することにより、吸気マニホールド2へ流入する燃料ガスの流量を調節している。
ガスミキサ5は、エンジンの作動によりベンチュリ9で発生した負圧により、燃料調節装置を介してガスレギュレータ200から燃料ガスを吸い出す。そして、前述のように、スロットル弁10により吸気マニホールド2への吸入空気量及び燃料を調節して、ガスエンジン1(シリンダ3)の運転状態(回転数)を制御する。ここで、スロットル弁10は、本実施例では弁等の傾きを制御できるステップモータ(ステッピングモータ)にて駆動するものとするが、アクセルレバーと連結して任意に変更することも可能である。
そして、燃料調節装置6は燃料吸入口5bに連通される燃料ホース6a、該燃料ホース6aから分岐した主通路6bとバイパス通路6c、該主通路6bとバイパス通路6cを合流してガスレギュレータ200の燃料ガス出口206に連通される供給通路6d、前記主通路6b途中に設けられる調節ネジ(MAS:メイン・アジャスト・スクリュー)11、バイパス通路6c途中に設けられる燃料制御弁12から構成されている。
こうして、ガスレギュレータ200の燃料ガス出口206から吐き出された燃料ガスは、主に主通路6bを流れ、始動時等ではバイパス通路6cにも流れ、燃料ホース6aで合流してベンチュリ9で空気と混合される。
ガスレギュレータ200は燃料ガス入口215に連結された燃料ガスパイプ7から燃料ガスを吸入する。より詳しくは、燃料ガス調節弁210は、エンジンの作動により前記ベンチュリ9で発生する負圧によりダイヤフラム201が上下動することによって開閉し、燃料ガスパイプ7から燃料調節装置6へ、燃料ガスを供給する構成となっている。
そして、ダイヤフラム201に連動してスプリング209が縮んで、レバー213が時計方向に回動し、燃料ガス調節弁210が燃料ガス入口215より離れて、燃料ガスパイプ7からガスレギュレータ200の下部に燃料ガスが流れ込んでくるのである。ガスレギュレータ200の下部に流れ込んできた燃料ガスは、ベンチュリ9からの負圧を受けて燃料ガス出口206からガスミキサ5方向に吸引されていく。
ガスレギュレータ200は、図1に示すように、皿状の上部のレギュレータカバー202と下部のレギュレータケース207をダイヤフラム101を介して互いに凹部側を対峙させて合わせることによって、内部に上下の空間を設けた形状に構成されている。
具体的には、上部のレギュレータカバー202は、下部の周囲にフランジ部202bが形成されており、下部のレギュレータケース207にも、上部の周囲にフランジ部207bが形成されている。そして、該フランジ部202b・207b同士をボルト208・208・・・等によって(溶接やカシメ等も可能)固設して、レギュレータカバー202とレギュレータケース207によって覆われる中空のガスレギュレータ200を形成しているのである。
そして、図1に示すように、前記レギュレータカバー202には、上面もしくは側部斜面に大気開放孔205が形成され、該大気開放孔205には管部材となる大気開放パイプ22が固設されている。該大気開放パイプ22には更に管部材となる大気用ホース21が連結されており、該大気開放孔205、大気開放パイプ22、大気用ホース21を介して、ガスエンジン1外部の大気がガスレギュレータ200上部の空間に入ったり、ガスレギュレータ200上部の空間から外部へ大気が出たりできるようにしている。
このようにして、ダイヤフラム201の上方にあってガスレギュレータ200内上部の空気はガスエンジン1の外部の大気と同じ圧力に保たれている。
そして、レギュレータケース207には、燃料ガス出口206の反対側の側部若しくは下部に、燃料ガス入口215が形成されている。該燃料ガス入口215には、前記燃料ガスパイプ7が連結されており、燃料タンク等から該燃料ガスパイプ7及び燃料ガス入口215を通って、燃料ガスがガスレギュレータ200の下部の空間に流入してくるように構成されている。そして、流入した燃料ガスはベンチュリ9で生じる負圧によって、前記燃料ガス出口206から燃料調節装置6を通して、ガスミキサ5に流れる。
つまり、オリフィス23を管部材内に配置して、具体的には大気開放パイプ22の先端に固設して、若しくは、大気用ホース21内部のガスレギュレータ200側の端部に固設して、ガスレギュレータ200上部から流れ出てくる空気を、該オリフィス23の小径の孔部23bに通すことによって、通過する空気は大きく膨張して騒音(異音)を低下することができる。更に、大気開放孔205とオリフィス23との距離または、オリフィス23と大気用ホース21開口側先端までの距離を適宜調節することにより、特定周波数域の空気圧変動を減衰せしめることもできるのである。また、オリフィス23は、大気開放パイプ22の内部の端部に配設しても良い。
前記ガスレギュレータ200の本体ケース202・207内をダイヤフラム201で二つの部屋に分離し、
一方を燃料調節室とし、他方を大気バランス室とし、
該大気バランス室に連通する大気開放孔205に管部材21・22・31・32を連通し、該管部材21・22・31・32に消音手段20・30となるオリフィス23を設けたので、
燃料調節室を燃料が通過することによりガスレギュレータ200で発生する異音を抑制することができる。また、ガスレギュレータ200の性能を維持したまま、異音の音量を低下させることができる。加えて、消音手段20・30は管部材内に配置できるので、その配置位置は限定されることがなく、消音手段20・30が他の部材と干渉することもなくなる。
簡単な構成で異音の発生を抑制できる。また、組み立てが簡単で安価にできる。
前述同様、ガスレギュレータ200の上部には、大気開放孔205が形成されており、該大気開放孔205には大気開放パイプ32が固設されている。そして、該大気開放パイプ32は、ガスレギュレータ200と反対側の端部が管部材となる大気用パイプ31に連結されている。
大気開放パイプ32と大気用パイプ31の連結方法は、図2に示すように、大気用パイプ31の端部と大気開放パイプ32の端部を当接させて両端部をゴムホース35にて覆う構成となっている。ここで、連結方法は大気用パイプ31の端部と大気開放パイプ32の端部を当接させてゴムホース35にて覆う構成に限定するものではなく、大気開放パイプ32と大気用パイプ31の連結部から大気が大量に洩れない構成であれば良い。
消音手段30は、該吸音材33を大気用パイプ31の外周に直接貼り付けるような構成でも良いが、図2に示すように、大気用パイプ31の外周に一定の隙間を設けて大気用パイプ31より大径の筒状部材34を固設し、該筒状部材34の内部の、大気用パイプ31外周との隙間部に吸音材33を封入する構成にしても良い。また、消音手段30は膨張孔31bの径を変更して複数箇所配置して更に消音効果を高める構成とすることもできる。
管部材31内を通過する空気とともに発生する異音を大きく減少できる。また、消音手段30はマフラーとして後付けが可能となり、販売後においても容易に取り付けることができ、仕様の変更があっても容易に対応できる。また、着脱も容易にでき、交換や修理等のメンテナンスも容易にできる。
前述同様、ガスレギュレータ200の上部には、大気開放孔205が形成されており、該大気開放孔205には大気開放パイプ42が固設されている。そして、該大気開放パイプ42は、ガスレギュレータ200と反対側の端部が大気用パイプ41に連結されている。
大気開放パイプ42と大気用パイプ41の連結方法は、図3に示すように、大気開放パイプ42の端部を、大気用パイプ41の端部によって覆う構成となっているが、このような構成に限定するものではなく、大気開放パイプ42と大気用パイプ41の連結部から大気が大量に洩れない構成であれば良い。
つまり、ガスレギュレータ200上部から流れ出てくる空気を、弾力性のある吸音材43にぶつけることによって、空気圧変動を吸音材43にて吸収し、減衰せしめて異音を低減するわけである。
前記ガスレギュレータ200の本体ケース202・207内をダイヤフラム201で二つの部屋に分離し、
一方を燃料調節室とし、他方を大気バランス室とし、
該大気バランス室に連通する大気開放孔205に管部材41・42を連通し、
該管部材41・42の出口近傍に吸音手段43を配置したので、
燃料調節室を燃料が通過することによりガスレギュレータ200で発生する異音を抑制することができる。また、ガスレギュレータ200の性能を維持したまま、異音の音量を低下させることができる。加えて、異音低減のためにガスレギュレータ200自体を変更したり改造したりする必要もなくなる。
異音の周波数や振幅等に合わせて吸音部材43を配置することができ、吸音効果を高めることができる。また、吸音手段40の構造を簡単にすることができ、低コストで改善できる。
3 シリンダ
5 ガスミキサ
20 消音手段
21 大気用ホース
22 大気開放パイプ
23 オリフィス
30 消音手段
31 大気用パイプ
32 大気開放パイプ
33 吸音材
34 筒状部材(ケース)
40 吸音手段
41 大気開放パイプ
42 大気開放パイプ
43 吸音材
200 ガスレギュレータ
201 ダイヤフラム
205 大気開放孔
206 燃料ガス出口
213 レバー
215 燃料ガス入口
Claims (5)
- 燃料ガスをガスレギュレータを介してミキサに供給するガスエンジンにおいて、
前記ガスレギュレータの本体ケース内をダイヤフラムで二つの部屋に分離し、
一方を燃料調節室とし、他方を大気バランス室とし、
該大気バランス室に連通する大気開放孔に管部材を連通し、該管部材に消音手段を設けた、
ことを特徴とするガスエンジン。 - 前記消音手段は、前記管部材内に設けるオリフィスで構成した、
ことを特徴とする請求項1に記載のガスエンジン。 - 前記消音手段は、前記管部材の途中に開口した膨張孔と、該膨張孔外周に配置する吸音材を封入したケースで構成した、
ことを特徴とする請求項1に記載のガスエンジン。 - 燃料ガスをガスレギュレータを介してミキサに供給するガスエンジンにおいて、
前記ガスレギュレータの本体ケース内をダイヤフラムで二つの部屋に分離し、
一方を燃料調節室とし、他方を大気バランス室とし、
該大気バランス室に連通する大気開放孔に管部材を連通し、
該管部材の出口近傍に吸音手段を配置した、
ことを特徴とするガスエンジン。 - 前記吸音手段は、吸音部材を管部材の出口に対向して配置した、
ことを特徴とする請求項4に記載のガスエンジン。
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