JP4408850B2 - ガスエンジン及びガスエンジン発電機 - Google Patents

Description

液化ガスボンベから供給される液化ガスを燃料として駆動するエンジンを備えたガスエンジン及びガスエンジン発電機に関する。

このようなガスエンジン等は、液化燃料ガスのみよりなる液化ガスボンベを使用するものと、特許文献１に記載されているように、液化燃料ガスと潤滑油の混合液を貯留した液化ガスボンベ（文献では燃料ボンベ）から混合液を導出してエンジンの燃焼室に供給するようになっているものとがある。液化ガスボンベは市販のものが使用され、この液化ガスボンベは所定の大きさを有しているので、ボンベ内に貯留する燃料液も所定量しか入っていない。このため、エンジンの運転時間が長くなると、何度もボンベ交換を行うことになって煩わしく、簡易な操作でボンベ交換を可能にする必要がある。

そこで、特許文献２に記載されているように、エンジン（文献では小形ガスエンジン）の下部に横方向に延びて一端側が開口して液化ガスボンベ（文献ではガスボンベ）を挿着可能なボンベホルダを設け、ボンベホルダに液化ガスボンベを挿着した状態でボンベホルダから露出する液化ガスボンベの底部を覆うキャップをボンベホルダに取り付け可能にしたものが提案されている。

実開平７−１７９４８号公報 特開平１０−１６９５１１号公報

上記のものは、液化ガスボンベが横向きに配置されてボンベホルダに保持されるように構成され、また液化ガスボンベ内に設けられたガス吸入管の先端部は下側に屈曲して液化ガスボンベの胴部内面側に延びて液化ガスボンベ内の燃料液を導出可能にする構造になっている。ここで、ガス吸入管の先端部を胴部内面に近づけすぎると燃料液の導出が困難になるので、ガス吸入管の先端と胴部内面との間には所定の隙間が設けられており、液化ガスボンベ内の燃料液の量が減ると、ガス吸入管の先端部が燃料液の液面より上方のガス層に露出して、ガスが導出され、エンジンへの燃料液の供給が減少してエンジンの始動が困難になる虞がある。またガス吸入管の先端部と胴部内面との間に残る燃料液は横向きの液化ガスボンベの胴部内面によって受容されるが、液化ガスボンベは軸方向に長く胴部内面の面積は大きいので、隙間の高さ方向の寸法が小さくても燃料液の残量が多くなるという問題が発生する。

また液化ガスボンベはこのボンベの内部に挿入されたガス吸入管の先端部が下方に向くようにしてボンベホルダ内に挿着される必要があるので、液化ガスボンベの外側からガス吸入管の先端部の向きが判るように液化ガスボンベの先端部にはガス吸入管の延びる方向と同一方向に延びる係止溝が設けられている。この係止溝はボンベホルダの先端側の内部に設けられた張り出し部と係合することで、液化ガスボンベを所望の向きにしてセットできるようになっている。このように、液化ガスボンベをボンベホルダ内に装着するには、係止溝が張り出し部と係合するように挿入する必要があるが、ボンベホルダの外側からこれらの係合状態を目視で確認することができず、液化ガスボンベをボンベホルダに装着する作業が難しいという問題がある。

さらに液化ガスボンベは所定の容積しかないので、一つのボンベでガスエンジン等を運転できる時間は短く、ガスエンジンを長時間運転する場合には、液化ガスボンベを何度も交換する必要があり、ボンベホルダへのボンベ装着作業の作業性の悪さと相まって、ガスエンジンの使い勝手が悪いとい問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ガス吸入管の先端部が燃料液の液面より上方に早期に露出することがなく、燃料液の残量が少なく、液化ガスボンベの装着作業性がよく、ガスエンジンを長時間運転する場合の使い勝手がよいガスエンジン及びガスエンジン発電機を提供することを目的とする。

このような課題を解決するため、先端部に突設されたヘッドに燃料出口が設けられた液化ガスボンベと、液化ガスボンベに貯留された液化ガスを燃料として駆動するエンジンとをケースの内部に収納したガスエンジンにおいて、前記液化ガスボンベを、ヘッドが下方に、底面が上方に向くように縦置きに配設し、前記ケースは、液化ガスボンベを着脱可能に装着すると共に液化ガスボンベの燃料出口をエンジンに連通する装着部と、装着部に装着された液化ガスボンベの正面側及び底面を露出可能に覆うボンベカバーとを有し、前記ボンベカバーは、上下方向に延びるように形成され、下部に設けられた回動部を介して上側が前後方向に傾動可能であることを特徴とする。

この発明によれば、液化ガスボンベを燃料出口が下方に向いた縦置きに配設することにより、液化ガスボンベを横向きに設置した場合と比較して、液化ガスボンベ内に設けられたガス吸入管の先端部より下方の容積を小さくすることができる。このため、ガス吸入管の先端部より下方に貯留する液化ガスの量を少なくすることができ、その結果としてガス吸入管の先端部が早期に液化ガスの液面より上方に露出することがなくなり、液化ガスの残量を少なくすることができる。

この発明によれば、ケースは装着部に装着された液化ガスボンベの正面側及び底面を露出可能に覆うボンベカバーを有することにより、ボンベカバーが開くと、液化ガスボンベの正面側及び底面が露出する。このため、液化ガスボンベを装着部に装着する際に装着部や液化ガスボンベの先端を目視で確認しながら液化ガスボンベを装着部に装着することができ、液化ガスボンベの装着作業の作業性をよくすることができる。

この発明によれば、ボンベカバーは回動部を介して上側が前後方向傾動可能であることにより、上下方向に延びるように形成されたボンベカバーの上側を前後方向に動かすだけで、装着部に装着された液化ガスボンベの正面側及び底面を容易に露出することができる。このため、簡易な操作で液化ガスボンベが露出するので、液化ガスボンベの装着作業の作業性をより向上することができる。

さらに本発明は、前記ボンベカバーが液化ガスボンベを覆う位置に移動すると、液化ガスボンベの底面を圧縮ばねによってヘッド側に付勢して液化ガスボンベを保持するボンベ姿勢保持手段（例えば、実施形態におけるボンベ姿勢保持機構７０）を備えることを特徴とする。

この発明によれば、ボンベカバーが液化ガスボンベを覆う位置に移動すると、液化ガスボンベを圧縮ばねによって倒立状態に保持することができる。

さらに本発明のガスエンジン発電機は、請求項１または２に記載のガスエンジンと、該ガスエンジンのエンジンによって駆動される発電器とを有することを特徴とする。

この発明によれば、ガスエンジン発電機は、請求項１または２に記載のガスエンジンと、このガスエンジンのエンジンによって駆動される発電器とを有してなることにより、ガス吸入管の先端部が燃料液の液面より上方に早期に露出することがなく、燃料液の残量が少なく、液化ガスボンベの装着作業性がよく、長時間運転する場合の使い勝手がよいガスエンジン発電機を提供することができる。

本発明に係わるガスエンジン及びガスエンジン発電機によれば、液化ガスボンベを、ヘッドが下方に、底面が上方に向くように縦置きに配設し、前記ケースは、液化ガスボンベを着脱可能に装着すると共に液化ガスボンベの燃料出口をエンジンに連通する装着部と、装着部に装着された液化ガスボンベの正面側及び底面を露出可能に覆うボンベカバーとを有し、前記ボンベカバーは、上下方向に延びるように形成され、下部に設けられた回動部を介して上側が前後方向に傾動可能であることにより、ガス吸入管の先端部が燃料液の液面より上方に早期に露出することがなく、燃料液の残量が少なく、液化ガスボンベの装着作業性がよく、ガスエンジンを長時間運転する場合の使い勝手がよりガスエンジン及びガスエンジン発電機を提供することができる。

以下、本発明に係わるガスエンジン及びガスエンジン発電機の好ましい実施の形態を図１から図７に基づいて説明する。本実施の形態は、手持ち式のガスエンジン発電機を例にして以下説明する。なお、図１はガスエンジン発電機の斜視図であり、図２はガスエンジン発電機の右側面視の内部構造図であり、図５はガスエンジン発電機の正面図であり、図６はガスエンジン発電機の平面視の内部構造図であり、図７はガスエンジン発電機の左側面視の内部構造図であり、図８はフロントボンベカバーを開けた状態の斜視図である。

ガスエンジン発電機１は、図１及び図２に示すように、箱状に形成されたケース１０の内部に液化ガスを貯留する液化ガスボンベ３０及びこのボンベの燃料出口から供給される液化ガスを燃料として駆動するエンジン４０等を収納してなるガスエンジン３に発電器５０を取り付けて構成されている。

液化ガスボンベ３０は、燃料液Ｌを貯留するボンベ本体部３１と、ボンベ本体部３１の先端部に突設されたヘッド３２とを有してなり、燃料出口を下方に向けて縦置きに配設される。ヘッド３２にはボンベ本体部３１から突出して燃料出口を先端部に形成する吐出管３３が押し込み自在に挿着されており、ヘッド３２内には開閉弁（図示せず）が設けられている。吐出管３３が押し込まれた位置に移動すると、開閉弁が開くようになっている。吐出管３３はヘッド３２の内側からボンベ本体部３１内に延びるガス吸入管３４と連通する。ガス吸入管３４は、ヘッド３２からボンベ本体部３１の底部側へ真っ直ぐ延びて、先端側が略直角方向に屈曲してボンベ本体部３１の周壁の内面近傍位置まで延びる。このため、開閉弁が開くと、液化ガスボンベ３０内に貯留する燃料液Ｌは、ガス吸入管３４及び吐出管３３を流れて液化ガスボンベ３０を装着する装着部６０に供給される。ヘッド３２には係止溝(図示せず)が形成されており、この係止溝が装着部６０に設けられた後述する係止突起と係合することで、液化ガスボンベ３０の回動を規制した状態でセットすることができる。

液化ガスボンベ３０やエンジン４０等を収納するケース１０は、左サイドカバー１１、右サイドカバー１２、フロントボンベカバー１３及びリヤカバー１４から構成されている。左サイドカバー１１及び右サイドカバー１２は、左右対称に構成され、これらを対向配置すると、内部に液化ガスボンベ３０やエンジン４０等を収納可能な空間部１６を形成し、上部に前後方向に延びる把手部１８を形成し、前端部に上下方向に延びる前開口部２０を形成し、後上部に後開口部２２を形成する。前開口部２０は、ケース１０の前面部分とケース前側上面部分を開口するように形成されている。

フロントボンベカバー１３は、大きく開口する前開口部２０を覆うものであり、上下方向に延びる本体部１３ａと本体部１３ａの上部から屈曲して後方側へ延びる先端部１３ｂとを有してなる。本体部１３ａの左右両側には、図３（ａ）（側面図）に示すように、回動部２４が設けられている。回動部２４は本体部１３ａの左右両側に設けられた一対の係合孔２４ａと、左サイドカバー１１及び右サイドカバー１２に設けられて各係合孔２４ａに挿通する係合軸２４ｂとを有して構成される。係合孔２４ａは上下方向に延びるいわゆる長孔状に形成されている。このため、フロントボンベカバー１３は前後方向に回動自在であるとともに、上下方向に移動可能であり、フロントボンベカバー１３の上側は前後方向に傾動自在である。その結果、図８に示すように、フロントボンベカバー１３を傾動させて前開口部２０を開くと、空間部１６内に配設された液化ガスボンベ３０及びこれを装着する装着部６０の各正面側と液化ガスボンベ３０の底面部を露出することができる。

フロントボンベカバー１３の上端部の左右両側には、図４（側面図）に示す一対の係止ピン２５が回動自在に取り付けられており、これらを左サイドカバー１１及び右サイドカバー１２に設けられた係合孔部(図示せず)に係合させると、フロントボンベカバー１３を左サイドカバー１１及び右サイドカバー１２に係止することができる。

フロントボンベカバー１３の先端部の内側には、フロントボンベカバー１３が前開口部２０を閉じる位置（装着部６０及びこれに装着された液化ガスボンベ３０を覆う位置）に移動すると、液化ガスボンベ３０の底面部、即ち、図２において前記液化ガスボンベ３０の最上部をボンベ先端側へ付勢して液化ガスボンベ３０の姿勢を倒立状態に保持するボンベ姿勢保持機構７０が取り付けられている。ボンベ姿勢保持機構７０は、液化ガスボンベ３０の底面部に沿って当接する当接板７１と、この当接板７１の上下方向の移動を案内する案内軸７２と、当接板７１をボンベ側に付勢する圧縮ばね（図示せず）とを有して構成されている。当接板７１の先端側は液化ガスボンベ３０の底面部に沿った湾曲面７１ａを有している。当接板７１の中央部には案内軸７２を挿通する挿通孔７１ｂが形成されている。案内軸７２は下方に進むに従って径が漸次小さくなるように形成されている。当接板７１は案内軸７２から抜脱しないようになっている。

図４に示す係止ピン２５を係合孔部（図示せず）に係止すると、フロントボンベカバー１３は下方に移動して前開口部２０を覆う。これと同時に案内軸７２が下方に移動し、挿通孔７１ｂを介して当接板７１が下方に移動する。その結果、当接板７１は圧縮ばねによって下方に付勢されながら液化ガスボンベ３０の底面部を押圧状態で当接する。このため、倒立状態にある液化ガスボンベ３０はケース１０に対して固定される

一方、前開口部２０を開口するには、図４に示す係止ピン２５を回動して係合孔部との係止状態を解除し、フロントボンベカバー１３を上方へ引き上げる。その結果、図３（ｂ）（側面図）に示すように、案内軸７２が上方に移動するとともに、当接板７１も上方に移動して液化ガスボンベ３０の固定が解除される。そして、図４に示すように、フロントボンベカバー１３を前側、即ち前後方向前側に傾動すると、最終的には図８に示すように前開口部２０の全体が開口して、液化ガスボンベ３０及び装着部６０の正面側と液化ガスボンベ３０の底面部を露出することができる。

フロントボンベカバー１３には、図５に示すように、電力端子２６、周波数切替スイッチ２７、プロパンガスプラグＰを挿通する孔部２８等が設けられている。

ケース１０内部の底部前側には、図６に示すように、液化ガスボンベを着脱可能に装着する前述した装着部６０が設けられている。装着部６０は左右方向に所定間隔を置いて一対設けられ、これら装着部６０間には接続部６１が取り付けられている。装着部６０及び接続部６１内には、装着部６０に装着された液化ガスボンベから供給される液化ガスを流す供給流路（図示せず）が形成され、供給流路は接続部６１に接続された図７に示す燃料配管６２に連通している。装着部６０は、液化ガスボンベ３０のヘッド３２が当接する当接部６３を備える。当接部６３には、周方向に所定間隔を有して配設されて上方へ突出する複数（図面では４つ）の前述した係止突起６４が設けられている。

装着部６０より後側の空間部１６内には、発電器５０、ファン５２、エンジン４０が配設されている。発電器５０とファン５２はエンジン４０からの動力を受けて作動するようになっている。液化ガスボンベ３０から供給される液化ガスは、図６及び図７に示すように、供給流路、燃料配管６２を流れる途中で気化して調圧混合器５３に送られてガス圧が規定圧力に調整され、エアクリーナを通って調圧混合器５３に送られた空気は、調圧混合器５３において気化した燃料と適当な混合比になるように混合されてエンジン４０のシリンダに入って燃焼し、エンジン４０が駆動して発電器５０が駆動する。発電器５０によって発生した電力は、整流後に左サイドカバー１１の内側に取り付けられたインバータ５４によって５０サイクル又は６０サイクルの交流に変換されて図５に示す電力端子２６に供給される。

このように、液化ガスボンベ３０は、図２に示すように、燃料出口が下方に向いた縦置きに配設されているので、液化ガスボンベ３０を横向きに設置した場合と比較して、液化ガスボンベ３０内に設けられたガス吸入管３４の先端部より下方の容積を小さくすることができる。このため、ガス吸入管３４の先端部より下方に貯留する液化ガスの燃料液Ｌの量を少なくすることができ、その結果としてガス吸入管３４の先端部が早期に燃料液Ｌの液面より上方に露出することがなくなり、燃料液Ｌの残量を少なくすることができる。

またフロントボンベカバー１３は、装着部６０及びこれに装着された液化ガスボンベ３０の少なくともこれら正面側から露出可能に覆うので、フロントボンベカバー１３によって前開口部２０を開くと、装着部６０及び液化ガスボンベ３０の正面側及び液化ガスボンベ３０の底面部側が露出する。このため、液化ガスボンベ３０を装着部６０に装着する際に、装着部６０や液化ガスボンベ３０のヘッド３２を目視で確認しながら液化ガスボンベ３０を装着部６０に装着することができ、液化ガスボンベ３０の装着作業の作業性をよくすることができる。

またフロントボンベカバー１３は、回動部２４を介して上側が前後方向に傾動可能であるので、フロントボンベカバー１３の上側を前方向に動かすだけで、装着部６０とこれ装着された液化ガスボンベ３０の正面側を容易に露出することができる。このため、簡易な操作で装着部６０及び液化ガスボンベ３０が露出するので、液化ガスボンベ３０の装着作業の作業性をより向上することができる。

尚、図６に示すように、装着部６０に接続する接続部６１に、本ガスエンジン発電機１の外側に設置される図示しないガス燃料供給源（例えば、プロパンガスボンベ）に繋がる供給管を接続するコック６６を設けてもよい。このように装着部６０に接続する接続部６１にコック６６を設けることにより、エンジン４０を長時間運転する場合には、外部に設置されるガス燃料供給源に繋がる供給管をコック６６に接続してこのガス燃料供給源からのガス燃料によってエンジン４０を駆動することで、運転時間を長くすることができる。またエンジン４０を移動するときには、供給管をコックから取り外すことで、ガスエンジン発電機１を容易に移動させることができる。また運転時間が短い場合には、内蔵の液化ガスボンベ３０のみによって運転する。このように運転時間に応じた燃料供給源の選択が可能となり、運転時間が長いときの煩雑な液化ガスボンベの交換作業が無くなり、長時間運転状態におけるガスエンジン発電機１の使い勝手を向上することができる。

外部に設置されるガス燃料供給源からのガス燃料（例えば、プロパンガス）によってエンジン４０を駆動する場合、プロパンガスと液化ガスとでは燃焼効率が異なるので、図７に示す燃料配管６２に流量調整弁（図示せず）を設ける必要がある。この流量調整弁は、液化ガスボンベ３０から供給される液化ガス燃料及びガス燃料供給源から供給されるガス燃料のそれぞれに応じた適切な流量の燃料を選択的に流すように構成される。このような流量調整弁を設けることにより、選択された燃料供給源に応じた適切な流量の燃料を調圧混合器５３の吸気通路に流すことができ、選択した燃料の種類に拘らず、エンジン４０を常に安定した状態で運転させることができる。

なお、前述した実施例では、液化ガスボンベ３０を２本装着可能な例を示したが、１本又は３本以上を装着可能にしてもよい。また液化ガスボンベ３０は斜め方向に装着可能にしてもよい。さらに本発明のガスエンジンを背負動力噴霧機や刈払機等の携帯用作業機に装備してもよい。

本発明の一実施の形態に係わるガスエンジン発電機の斜視図を示す。 ガスエンジン発電機の右側面視における内部構造図を示す。 フロントボンベカバーの作動を説明するための側面図を示す。 フロントボンベカバーの作動を説明するための側面図を示す。 ガスエンジン発電機の正面図を示す。 ガスエンジン発電機の平面視における内部構造図を示す。 ガスエンジン発電機の左側面視における内部構造図を示す。 フロントボンベカバーを開けた状態のガスエンジン発電機の斜視図を示す。

符号の説明

１ ガスエンジン発電機
３ ガスエンジン
１０ ケース
１３ フロントボンベカバー（ボンベカバー部）
３０ 液化ガスボンベ
４０ エンジン
５０ 発電器
５３ 調圧混合器（混合器）
６０ 装着部
６２ 燃料配管
６６ コック
７０ ボンベ姿勢保持機構（ボンベ姿勢保持手段）

Claims (3)

1. 先端部に突設されたヘッドに燃料出口が設けられた液化ガスボンベと、液化ガスボンベに貯留された液化ガスを燃料として駆動するエンジンとをケースの内部に収納したガスエンジンにおいて、
   前記液化ガスボンベを、ヘッドが下方に、底面が上方に向くように縦置きに配設し、
   前記ケースは、液化ガスボンベを着脱可能に装着すると共に液化ガスボンベの燃料出口をエンジンに連通する装着部と、装着部に装着された液化ガスボンベの正面側及び底面を露出可能に覆うボンベカバーとを有し、
   前記ボンベカバーは、上下方向に延びるように形成され、下部に設けられた回動部を介して上側が前後方向に傾動可能である
   ことを特徴とするガスエンジン。
2. 前記ボンベカバーが液化ガスボンベを覆う位置に移動すると、液化ガスボンベの底面を圧縮ばねによってヘッド側に付勢して液化ガスボンベを保持するボンベ姿勢保持手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載のガスエンジン。
3. 前記請求項１または２のいずれかに記載のガスエンジンと、
   ガスエンジンのエンジンによって駆動される発電器とを有する
   ことを特徴とするガスエンジン発電機。

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