液化ガス燃料エンジンの吸入装置

【課題】円筒形のみならず矩形・正方形等、種々の形状の吸入通路の適用可能で、吸入通路の長さを増大することなく、小型かつ低コストの装置で以って液体燃料の微粒化・気化を完全になし得るエンジンの吸入装置を提供する。
【解決手段】液化ガス燃料の全部又は一部を気化して気化器４にて空気と混合し、吸入通路１１を経てエンジンのシリンダ１０内の供給するようにした液化ガスエンジンにおいて、前記吸入通路１１の内壁部に前記液化ガス燃料中の液分を吸着する吸着部材１３を設け、吸入通路１１中の燃料の液分を毛細管現象により吸着部材１３に吸着させ液化燃料の気化を促進する。また、金網、多孔板等の多数の透孔を有する支持部材でフェルト等の吸着部材を支持し吸入通路に取り付けるという、きわめて簡単な構造で加工・組立ができる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＬＰＧ（液化プロパンガス）等の液化ガスを燃料とするエンジン、特に小型汎用空冷エンジンの吸入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３〜図４はＬＰＧを燃料とする汎用小型空冷エンジン（以下ＬＰＧエンジンという）の構成を示し、図３は要部正面図、図４は気化器及び吸入系統の構成図である。図３〜図４において、１はエンジンである。４は該エンジン１の気化器、８はエアクリーナ、１０はシリンダ、９は該気化器４とシリンダ１０とを接続するインシュレータである。
【０００３】２はＬＰＧ２２が収容されているカセットボンベ、３はエンジン１の正面に取付けられた熱交換器、２１は該カセットボンベ２と前記熱交換器３とを接続する燃料管、２４は該熱交換器３と気化器４とを接続する燃料管、２３は前記燃料管２１を開閉するコックである。
【０００４】かかる小型汎用空冷ＬＰＧエンジンにおいては、燃料となるＬＰＧをカセットボンベ２から気体の状態で取り出すと、燃料の気化熱によるカセットボンベ２の温度低下により該ボンベ２内の圧力が低下し燃料の供給が不可能となるため、カセットボンベ２内の燃料（ＬＰＧ）２２は液体の状態で収容され、該ボンベ２からの燃料２２は液体の状態で取り出すようになっている。
【０００５】かかるＬＰＧエンジンの運転時において、コック２３を開くと、カセットボンベ２内の液体ＬＰＧ２２は燃料管２１を経て熱交換器３に導入される。該熱交換器３においては、エンジン１の排風、つまりシリンダ１０の熱により加熱された冷却風の熱によってＬＰＧ２２を加熱し、これをガス化する。ガス化された燃料（ＬＰＧ）は燃料管２４を経て気化器４に導入される。
【０００６】該気化器４内の燃料は第１減圧室５及び第２減圧室６にて減圧される。そして減圧された燃料及びエアクリーナ８からの空気は、気化器４のベンチュリ部（不図示）に発生する負圧により、調量用のメインノズル７を経て吸入通路１１（図１参照）に吸入され、エンジンのクランクケース（不図示）内部を経てシリンダ１０内に供給され燃焼に供される。
【０００７】かかるＬＰＧエンジンにおいて、エンジン１の始動時にはエンジン回転数が低く吸入通路１１内の空気流速が小さいため、燃料（ＬＰＧ）の液膜をせん断力で微粒化して、その気化を促進させる手段が特開昭５３−２５７１９号、実用新案登録第２５０１３１０号等により提供されている。
【０００８】特開昭５３−２５７１９号においては、吸入通路の内壁面にら螺旋状のひだを設け、液膜化した燃料を該ひだに沿って強制的に螺旋運動させて燃料の霧化を促進している。また、実用新案登録第２５０１３１０号においては、吸入通路の内壁面に長手方向に連続した微細な溝あるいはクラックを設け、液体燃料（ＬＰＧ）をその表面張力により拡散させて気化を促進している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特開昭５３−２５７１９号の発明においては、ひだ部の長さを充分に長くとることにより液体燃料の微粒化・気化を促進できるが、吸入通路の内壁面に旋回用のひだ部を設けているので、円筒形状の吸入通路に適用されるに限られ、例えば矩形状断面の吸入通路には適用できない。また、かかる従来技術においては、ひだ部による液体燃料の旋回・衝突作用のみによる微粒化であるので、液体燃料を完全に気化するには、ひだ部の全長を増やさざるを得なくなり、吸入通路が長くなりエンジンが大型化する。
【００１０】また実用新案登録第２５０１３１０号の考案においても、前記発明と同様、内壁面に設けられた連続した溝あるいはクラックにより液体燃料を霧微粒化、気化するため、円筒形状の吸入通路のみに限られるとともに、前記発明と同様、液体燃料の完全な気化をなすには長い吸入通路を必要とする。
【００１１】さらに前記従来技術にあっては、吸入通路の内壁面に螺旋状ひだ部、連続した溝やクラック等を加工する必要があるため加工に工数を要し、エンジンの製造コストが高騰する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、円筒形のみならず矩形、正方形等、種々の形状の吸入通路に適用可能で、吸入通路の長さを増大することなく、小形かつ低コストの装置で以って液体燃料の微粒化・気化を完全になし得るエンジンの吸入装置を提供することを目的とする。
【００１３】かかる発明によれば、吸気流速が小さくかつエンジン排風の温度が低く燃料の気化が充分になされない始動時において、エンジン負圧によって吸入通路に吸入された燃料は支持部材の内壁面に沿って流れた後、該支持部材の透孔から吸着部材に入り、毛細管現象によって吸着部材の全周に亘って浸透し、これによって気相との接触面積が増大され、液体燃料の気化量が増大される。従って、始動時等の吸気流速が小さい運転条件下においても吸入通路における燃料の気化が促進され、始動性が向上する。
【００１４】また、かかる発明によれば、吸入通路の壁部に設けた吸着部材の毛細管現象によって液体燃料を吸着する方式であるため、従来技術の様な吸気の流速と吸気通路内壁面の形状を利用して燃料の気化を促進する方式に較べ燃料を気化するに要する軸方向（吸気流方向）の長さが短くなり、インシュレータの長さが短縮されエンジンの小型化が実現できる。
【００１５】さらに、金網、多孔板等の多数の透孔を有する支持部材でフェルト等の吸着部材を支持し吸入通路に取り付けるという、きわめて簡単な構造でかつ加工・組立が容易な装置であるので、螺旋状溝や連続溝を設ける従来技術に較べて低コストの装置となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】図１は本発明の実施形態に係る小型空冷ＬＰＧエンジンの吸入装置の要部縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。本発明は図３〜図４に示される小型空冷ＬＰＧエンジンの吸入装置の改良に係るものである。
【００１８】図３〜図４において、１はエンジン、４は該エンジン１用の気化器、８はエアクリーナ、１０はシリンダ、９は該気化器４とシリンダ１０とを接続するインシュレータである。２はＬＰＧ２２が収容されているカセットボンベ、３はエンジン１の正面に取付けられた熱交換器、２１は該カセットボンベ２と前記熱交換器３とを接続する燃料管、２４は該熱交換器３と気化器４とを接続する燃料管、２３は前記燃料管２１を開閉するコックである。
【００１９】本発明に実施形態に示す図１〜図２において、上記インシュレータ９は矩形角状の外筒９ａの内部に吸着部材１３が収納されて構成される。即ち、１３は前記外筒９ａ内に固着された吸着部材である。該吸着部材１３はフェルト等の液膜燃料の吸着機能を有する材料からなる。１４は矩形角状の支持部材であり、前記吸着部材１３は該支持部材１４の外周と前記外筒９ａの内周との間に装填されている。
【００２０】前記支持部材１４は多数の透孔を有する薄肉の多孔板、金網等の液体流体燃料が通過可能な多数の小孔を有する部材によって構成される。そして前記支持部材１４の内周には吸入通路１１が設けられ、該吸入通路１１の上流側は気化器４の燃料出口に、下流側はシリンダ１０内の吸気ポート１２に夫々接続されている。
【００２１】かかる構成からなる小型空冷ＬＰＧエンジンの冷態始動時において、前記のように、エンジン排風の熱量が小さく熱交換器３における液体燃料のガス化促進ができないため、燃料（ＬＰＧ）は液体の状態で気化器４に供給され、リコイルスタータ（不図示）によるクランキングで該気化器４内のベンチュリ部（不図示）に発生する負圧によって吸入通路１１内に吸入される。
【００２２】該吸入通路１１内に供給された液体燃料は、大半が液膜化して該吸入通路１１の壁面即ち前記支持部材１４の内壁面に沿って流れる。そして、この燃料が、前記支持部材１４の透孔を通って吸着部材１３に至りこれに吸着されると、該燃料はその表面張力による毛細管現象により該吸着部材１３の全周に亘って浸透し、これによって気相との接触面積が増大され、液体燃料の気化量が増大される。
【００２３】従って、かかる構成によればエンジン始動時の吸気流速が小さい運転条件下においても吸入通路１１における燃料の気化が促進され、始動性が向上する。また、かかる構成によれば、吸着部材の毛細管現象によって液体燃料を吸着する構成であるため、従来技術のように燃料に吸気の流速を利用し吸入通路の内壁面の螺旋状壁面や連続溝を通して燃料の気化を促進する方式に較べ燃料の気化するに要する軸方向（吸気流方向）の長さが短くて済み、インシュレータの長さが短縮できる。
【００２４】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、吸気流速が小さくかつエンジン排風の温度が低く燃料の気化が充分になされない始動時において、吸入通路から支持部材の表面を経て吸着部材に導かれた燃料の液分が毛細管現象によって吸着部材の全周に亘って浸透し、気相との接触面積が増大される。これによって、液体燃料の気化量を増大することができる。従って、始動時等の吸気流速が小さい運転条件下においても吸入通路のおける燃料の気化が促進され、始動性が向上する。
【００２５】また、吸入通路の壁部に設けた吸着部材の毛細管現象によって液体燃料を吸着する方式であるため、従来技術のような吸気の流速と吸気通路内壁面の形状を利用して燃料の気化を促進する方式に較べ燃料を気化するに要する軸方向（吸気流方向）の長さが短くなり、インシュレータの長さが短縮され、エンジンの小型化を実現することができる。
【００２６】さらに、金網、多孔板等の多数の透孔を有する支持部材でフェルト等の吸着部材を支持し、吸入通路に取り付けるという、きわめて簡単な構造で加工・組立が容易な装置であるので螺旋状溝や連続溝を設ける従来技術に較べて低コストの装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る小型空冷ＬＰＧエンジンの吸入装置の要部縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】小型空冷ＬＰＧエンジンの要部正面図である。
【図４】上記エンジンの気化器及び吸入系統の構成図である。
【符号の説明】
１エンジン
２カセットボンベ
３熱交換器
４気化器
８エアクリーナ
９インシュレータ
９ａ外筒
１０シリンダ
１１吸入通路
１３吸着部材
１４支持部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】ＬＰＧ（液化プロパンガス）等の液化ガス燃料の全部又は一部を気化して気化器にて空気と混合し、吸入通路を経てエンジンのシリンダ内に供給するようにした液化ガスエンジンにおいて、前記吸入通路の内壁部に前記液化ガス燃料中の液分を吸着する吸着部材を設けたことを特徴とする液化ガス燃料エンジンの吸入装置。
【請求項２】前記吸着部材の内周に多数の透孔を有する支持部材を設けて、該支持部材の内周を前記吸入通路に臨ませるとともに、該支持部材とインシュレータの外筒との間に前記吸着部材を介装、支持するように構成されてなる請求項１記載の液化ガス燃料エンジンの吸入装置。

【図１】