JP3952229B2 - 膜型気化器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関のアイドル運転で気化器の吸気路の内部に燃料が溜り、機関の姿勢が変化した時、機関へ供給される燃料量が急増するのを抑えるようにした、特に４行程機関に効果が大なる膜型気化器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
動力鋸、刈払機などの携帯作業機の機関には、小型、軽量、高出力で、全姿勢での運転が可能なものが要求される。このため、一般には膜型気化器を備えた空冷２行程機関が採用されているが、近年は排ガス対策のために４行程機関も採用されるようになった。機関の運転中は周囲温度が非常に高くなるので、気化器内部の燃料の蒸発を抑えるために、気化器と機関の吸気口との間には、金属よりも断熱性に優れた合成樹脂製の断熱管（インシユレータ）が接続される。
【０００３】
ところで、従来の膜型気化器では機関の冷間始動時やアイドル運転時、燃料の霧化ないし気化が十分でないため、気化器の吸気路へ吸引された燃料が、液状のまま断熱管の内部に溜ってしまうことがある。断熱管の内部に溜った多量の燃料が、携帯作業機の姿勢変化に伴って機関へ急激に供給されると、混合気が急に濃くなり、機関が停止することがある。
【０００４】
図６に示すように、従来のロータリ絞り弁式気化器では、機関のアイドル運転時の絞り弁４７の開度が小さいので混合気の流れが少ない。また、気化器の吸気路１６または断熱管６３の吸気路６３ａでの混合気の流れは速いが、特に吸気路１６の出口における絞り弁４７の開部分１６ａと反対側の閉部分１６ｂに、多数の点で示すように混合気のよどみが生じる傾向がある。吸気路１６の出口における絞り弁４７の閉部分１６ｂに混合気が滞留すると、燃料が液状になって付着することがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、機関の気化器の吸気路の内部に燃料が溜るのを防止し、機関のアイドル運転で機関が傾斜した時に機関停止が生じないようにした膜型気化器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の構成はロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の開部分に隣接して気化器本体の吸気路に吸気入口を設け、前記ロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の閉部分に隣接して前記気化器本体の吸気路に吸気出口を設け、前記吸気入口と前記吸気出口とを管により連通したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では吸気路の出口におけるロータリ絞り弁の開部分と閉部分とを通路により連通する。ロータリ絞り弁の開部分から通路の内部へ導かれた吸気は、通路を経てロータリ絞り弁の閉部分へ吹き出し、閉部分によどむ混合気を吸気路の下流側へ吹き流し、混合気のよどみが生じるのを防止する。
【０００８】
また、本発明では吸気路の出口におけるロータリ絞り弁の閉部分に、先端が閉鎖された可撓性のチユーブを接続する。機関の吸気行程では吸気路の出口の閉部分の吸気圧はチユーブの内部の大気圧よりも低くなり、チユーブが押し潰される。この時、チユーブからの空気により閉部分に停滞する燃料が吸気路の下流側へ押し流される。一方、機関の他の行程では吸気路の出口の閉部分の吸気がチユーブへ吸い込まれ、チユーブが膨むと同時に吸気圧が次第に低くなる。こうして、次の吸気行程までに吸気路の出口の閉部分の吸気圧が開部分の吸気圧に近くなる。
【０００９】
【実施例】
図１に示すように、機関の吸気口（図示せず）には、断熱管６３とガスケツト６２を介して膜型気化器の本体１５が接続される。図示の気化器は、公知のロータリ絞り弁式のものであり、吸気路１６と直交する円筒部５７が本体１５に形成され、該円筒部５７に絞り孔４７ｂを有する絞り弁４７が回動可能かつ昇降可能に嵌挿される。絞り弁４７から円筒部５７を閉鎖する蓋板５３を経て、上方へ突出する弁軸４７ａに絞り弁レバー５１が結合され、絞り弁レバー５１の下側のカム面５１ａと蓋板５３のフオロア５２とからカム機構が構成される。絞り弁レバー５１により絞り弁４７をばね５４の力に抗して加速方向へ回動すると、絞り孔４７ｂが吸気路１６と連通する開度が増加し、また、絞り弁４７の軸部４７ａから絞り孔４７ｂへ突出しかつ燃料ノズル５６へ嵌挿されるニードル弁５５が、燃料ノズル５６の噴孔５６ａから上昇し、噴孔５６ａの開度が増加する。不動の燃料ノズル５６は本体１５の底部の孔５８へ嵌合支持され、ジエツト５９、逆止弁６６を経て燃料定量機構Ａの定圧燃料室２５へ連通される。
【００１０】
気化器本体１５の下部に燃料ポンプ１１と燃料定量機構Ａが構成される。すなわち、燃料ポンプ１１は本体１５の下端面に膜１０を挟んで中間体４９を結合し、膜１０の上側にばね８ａを収容する脈動圧室８を、膜１０の下側にポンプ室９をそれぞれ区画される。燃料ポンプ１１は４行程機関では断熱管６３の吸気路６３ａの脈動する吸気負圧を、入口６１ａ、通路６１を経て脈動圧室８へ導入し、２行程機関ではクランク室の脈動圧を脈動圧室８へ導入することにより、燃料槽３７の燃料を通路３８、入口１３、逆止弁１２、通路１２ａを経てポンプ室９へ吸引し、通路１２ａ、逆止弁７を経て通路７ａへ吐き出す。
【００１１】
燃料定量機構Ａは中間体４９の下端面に膜２９を挟んでカバー３０ａを結合し、定圧燃料室２５と大気室３０を区画する。定圧燃料室２５の内部にレバー２８が軸２７により回動可能に支持される。レバー２８の一端部は流入弁２に係合され、流入弁２はばね２４の力を受けて通路７ａの端部の弁座へ当接するように構成される。レバー２８の他端部は膜２９へ当接可能とされ、膜２９の下面に作用する大気圧の力がばね２４の力よりも大きくなると、レバー２８が時計方向へ回動して流入弁２が開き、通路７ａから燃料が定圧燃料室２５へ補給され、こうして、定圧燃料室２５は所定量の燃料を所定圧力に保持する。定圧燃料室２５の燃料は逆止弁６６、ジエツト５９、燃料ノズル５６の噴孔５６ａ、絞り孔４７ｂを経て吸気路１６へ供給される。
【００１２】
上述のような膜型気化器は例えば特開昭59-20551号公報により公知であり、機関のいかなる姿勢（例えば横転された状態）でも、燃料ポンプ１１により定圧燃料室２５へ送られた燃料が、機関の吸気負圧により燃料ノズル５６の噴孔５６ａから吸気路１６へ供給される。
【００１３】
図１，２に示すように、機関の吸気口と気化器本体１５との間に接続される吸気路６３ａを有する断熱管６３よりも内径が小さい、アルミニウムなどの熱伝導性の大なる金属からなるリング部材２６が、気化器の吸気路１６の出口に配設される。このため、気化器本体１５の吸気路１６の出口端部に大径円筒部２６ａを形成し、大径円筒部２６ａにリング部材２６を嵌合し、かつガスケツト６２を介して断熱管６３に接続する。図示の実施例では、複数の通しボルト（図６の通しボルト６０を参照）により、気化器本体１５の端部フランジとガスケツト６２と断熱管６３が機関の壁部へ締結される。断熱管６３の内径は気化器本体１５の吸気路１６の内径と同寸とされる。好ましくは、リング部材２６は吸気路１６よりも小径の吸気路を設けられる。
【００１４】
本発明によれば、機関のアイドル運転で吸気路１６の内部に燃料が溜るのを防止するために、吸気路１６の出口の開部分１６ａつまり絞り弁４７の絞り孔４７ｂの出口の吸気の一部を、吸気路１６の出口の閉部分１６ｂへ導き、閉部分１６ｂでの混合気のよどみを解消する。このため、リング部材２６に開部分１６ａに隣接して径方向の吸気入口３１ａを、閉部分１６ｂに隣接して径方向の吸気出口３３ａをそれぞれ設ける。図２に示すように、リング部材２６の上側外周面に設けた溝通路３２ａにより、吸気入口３１ａと吸気出口３３ａを連通する。
【００１５】
図３，４に示す実施例では、リング部材２６の代りに管４２を用いて、吸気入口４１ａと吸気出口４３ａを連通したものである。気化器本体１５の吸気路１６の周壁に、開部分１６ａに隣接して吸気入口４１ａを、閉部分１６ｂに隣接して吸気出口４３ａをそれぞれ設け、吸気入口４１ａと吸気出口４３ａへ管４２の端部４１，４３をそれぞれ嵌合し、吸気路１６の出口の開部分１６ａの吸気、つまり絞り弁４７の絞り孔４７ｂの出口の吸気を管４２を経て、吸気路１６の出口の閉部分１６ｂへ吹き出すようにしたものである。
【００１６】
次に、本発明による膜型気化器の作動について説明する。機関のアイドル運転時、絞り弁４７は図３に示す状態にあり、吸気路１６へ吸引された吸気は、絞り弁４７の絞り孔４７ｂを通過する時、燃料ノズル５６の噴孔５６ａから燃料を吸引し、絞り孔４７ｂから吸気路１６の出口の開部分１６ａへ流れ、さらに断熱管６３を経て機関へ流れる。
【００１７】
機関のアイドル運転時、混合気の流れが遅いので、いわゆる死空間となる吸気路１６の出口の閉部分１６ｂに混合気が滞留し、吸気よりも比重の大なる燃料だけが溜りやすい。しかし、図１，２の実施例では吸気路１６の開部分１６ａつまり絞り孔４７ｂの出口に、溝通路３２ａを有するリング部材２６が配設されるので、絞り孔４７ｂから吸気路１６の開部分１６ａへ流れる吸気の一部がリング部材２６の吸気入口３１ａへ入り、溝通路３２ａを経て吸気出口３３ａから吸気路１６の閉部分１６ｂへ流れるので、吸気出口３３ａからの吸気の流れにより、閉部分１６ｂの混合気が吸気路１６の下流側へ吹き流され、燃料の溜りが抑えられる。
【００１８】
また、図３，４の実施例では吸気路１６の出口の開部分１６ａに設けた吸気入口３１ａと、閉部分１６ｂに設けた吸気出口３３ａとが管４２により連通されるので、絞り弁４７の絞り孔４７ｂから吸気路１６の開部分１６ａへ流れる吸気の一部が、吸気入口３１ａを経て管４２へ入り、吸気出口３３ａから吸気路１６の閉部分１６ｂへ流れるので、吸気出口３３ａからの吸気の流れにより、閉部分１６ｂの混合気が吸気路１６の下流側へ吹き流され、燃料の溜りが抑えられる。したがって、機関のアイドル運転時、従来のように吸気路１６の出口の閉部分１６ｂに燃料が溜り、溜った燃料が機関の振動や姿勢変化に伴って濃い混合気になって機関へ一気に流れ、機関が停止するというような不具合が解消される。
【００１９】
図５に示す実施例では、吸気路１６の出口の閉部分１６ｂに設けた通孔４３ｂに管４４を嵌合し、先端部４６ａが閉鎖された可撓性のチユーブ４６の基端部を管４４へ外嵌し、かつバンド４５により締結したものである。
【００２０】
機関の吸気行程では吸気路１６の出口の吸気の流れが速いので、閉部分１６ｂの吸気圧はチユーブ４６の内部の大気圧よりも低くなり、チユーブ４６が押し潰される。この時、チユーブ４６からの空気により閉部分１６ｂに停滞する燃料が吸気路１６の下流側へ押し流される。一方、機関の他の行程では吸気路１６の出口の吸気の流れが遅くなり、閉部分１６ｂがほぼ大気圧に近くなる。この時、吸気路１６の出口の閉部分１６ｂの吸気がチユーブ４６へ吸い込まれ、チユーブ４６が膨む（通常の形状に戻る）。同時に閉部分１６ｂの吸気圧が次第に低くなる。こうして、次の吸気行程までに吸気路１６の出口の閉部分１６ｂの吸気圧は開部分１６ａの吸気圧に近くなる。チユーブ４６の長さないし容積は予め実験的に決定される。チユーブ４６が短いと機関の吸気負圧の脈動により閉部分１６ｂに停滞する燃料がチユーブ４６の内部へ吸い込まれるが、チユーブ４６を長くすると機関の吸気負圧の脈動により閉部分１６ｂに停滞する燃料が吸気路１６の下流側へ吹き飛ばされ、燃料の溜りが解消される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように、ロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の開部分に隣接して気化器本体の吸気路に吸気入口を設け、ロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の閉部分に隣接して気化器本体の吸気路に吸気出口を設け、前記吸気入口と前記吸気出口とを管により連通したので、機関のアイドル運転で、吸気路の出口におけるロータリ絞り弁の閉部分に燃料が溜りにくくなる。
【００２２】
本発明では気化器の吸気路のロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の開部分の吸気出口と、閉部分の吸気出口とを、管により連通するものであるから、ロータリ絞り弁が全開時の混合気の流れにはあまり影響がなく、機関の出力が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る膜型気化器の側面断面図である。
【図２】同膜型気化器に配設されるリング部材の正面断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る膜型気化器の要部を示す平面断面図である。
【図４】同膜型気化器の正面断面図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る膜型気化器の要部を示す平面断面図である。
【図６】従来の膜型気化器の要部を示す平面断面図である。
【符号の説明】
Ａ：燃料定量機構 ２：流入弁 ７：逆止弁 ７ａ：通路 ８：脈動圧室 ９：ポンプ室 １０：膜 １１：燃料ポンプ １２：逆止弁 １２ａ：通路 １５：気化器本体 １６：吸気路 １６ａ：開部分 １６ｂ：開部分 ２５：定圧燃料室 ２６：リング部材 ２６ａ：大径円筒部 ２７：軸 ２８：レバー ２９：膜 ３０：大気室 ３０ａ：カバー ３１ａ：吸気入口 ３２ａ：溝通路 ３３ａ：吸気出口 ３７：燃料槽 ４１ａ：吸気入口 ４２：管 ４３ａ：吸気出口４３ｂ：通孔 ４５：バンド ４６：管 ４７：絞り弁 ４７ｂ：絞り孔 ４９：中間体 ５１：絞り弁レバー ５１ａ：カム面 ５２：フオロア ５３：蓋板 ５４：ばね ５５：ニードル弁 ５６：燃料ノズル ５６ａ：噴孔 ５７：円筒部 ５９：ジエツト ６２：ガスケツト ６３：断熱管 ６３ａ：吸気路 ６６：逆止弁

Claims (2)

1. ロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の開部分に隣接して気化器本体の吸気路に吸気入口を設け、前記ロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の閉部分に隣接して前記気化器本体の吸気路に吸気出口を設け、前記吸気入口と前記吸気出口とを管により連通したことを特徴とする膜型気化器。
2. 気化器本体の吸気路のロータリ絞り弁よりも下流側部分に、機関の吸気口へ気化器を接続するための断熱管よりも内径が小さいリング部材を嵌合し、前記ロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の開部分に隣接して前記リング部材に吸気入口を設け、前記ロータリ絞り弁のアイドル位置における出口側の閉部分に隣接して前記リング部材に吸気出口を設け、前記吸気入口と前記吸気出口とを前記リング部材の外周面に設けた溝通路により連通したことを特徴とする膜型気化器。

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