JP2568880B2 - ガスエンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はガスエンジンの燃料供給装置に関し、さらに
詳しくは熱ポンプ式空調装置の駆動源として利用される
ガスエンジンにおける燃料供給装置に関する。

〔従来技術〕 ガスエンジンは、都市ガスやプロパンガスなどの燃料
ガスと吸入空気とをミキサーにより所定の混合比にした
混合気によって運転される。最近、このガスエンジンを
駆動源とする熱ポンプ式空調装置が商品化され、脚光を
浴びている。この空調装置の場合も、電気モータを駆動
源とする熱ポンプ式空調装置と同様に、室温を所定の温
度範囲になるようにサーモオン・オフ制御し、室温が所
定の温度範囲に達するとガスエンジンが停止され、また
室温が低下して上記温度範囲から外れた状態になると再
びガスエンジンが始動して熱ポンプ運転を再開するよう
になっている。

このような空調運転におけるサーモオン・オフ制御を
円滑に行うには、上記暖機状態にあるガスエンジンを短
時間に、しかも確実に始動できるようにすることが必要
である。そのためには、燃料ガスと吸入空気との混合比
を、ミキサーに設定した所定の比率になるように管理す
る必要がある。

ところが、上記ガスエンジンは、一般に防音対策上か
ら周囲の囲まれたエンジン室に収納されており、そのた
めガスエンジンが一時的に停止しているときでも、エン
ジン室内の雰囲気は外気温に比べてかなり高温に維持さ
れた状態になる。一方、気体である燃料ガスは圧力と温
度によって密度が変化するため、上記エンジン室のよう
に外気温に比べてかなり高温になっている雰囲気中に低
温の燃料ガスが導入されると、その燃料ガスの密度変化
によって、ガスエンジンの始動が不安定になるという問
題がある。

すなわち、従来、上述のように燃料ガスの密度に影響
を与える圧力と温度との二つの要因のうち、圧力につい
ては燃料ガスの供給ラインにゼロガバナが圧力調整器と
して装備されているので管理可能であったが、温度につ
いては確実な管理が難しく、熱間始動を不安定にすると
いうのが実状であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述のようなエンジン室に収納され
たガスエンジンの問題を解消し、燃料ガスと吸入空気と
の混合比の管理を容易にし、ガスエンジンの熱間始動を
確実に行えるようにした燃料供給装置を提供することに
ある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明は、エンジン室に収納さ
れ、かつゼロガバナで調圧した燃料ガスとエアクリーナ
で清浄化した空気との混合気により運転されるガスエン
ジンにおいて、前記エアクリーナを前記エンジン室内に
収納する一方、前記燃料ガスの供給ライン途中に燃料ガ
スを一時的に溜める貯溜室を設け、この貯溜室を前記エ
ンジン室または前記エンジン室に隣接する空間室内に収
納したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例によって説明する。

第１図および第２図は、熱ポンプ式空調装置の駆動源
として使用される本発明のガスエンジンのユニット部を
示し、第３図に示す空調装置システムの一部を構成する
ものである。

エンジンユニットＩは、防音材20で囲まれたエンジン
室21を有し、その中に都市ガス、プロパンガスなどの燃
料ガスによって運転されるガスエンジン１を収納し、そ
のガスエンジン１に始動モータ２や圧縮機３が取り付け
られている。圧縮機３はガスエンジン１によって駆動さ
れ、フロンなどの冷媒を圧縮して高温高圧のガスにす
る。

燃料ガスは、図示しない外部供給源から電磁弁4,4を
介して圧力調整具であるゼロガバナ５に供給され、ここ
で大気圧に調圧されたのち燃料供給管６を経てミキサー
７に供給される。このゼロガバナ５は、エンジン室21に
隣接する空間室22に設けられている。その構造は特に限
定されるものではないが、一般にはダイヤフラムを利用
して外部供給源からの高圧燃料ガスを大気圧と対比さ
せ、その大気圧に減圧するような構造のものが好ましく
使用される。

燃料供給管６がミキサー７に至るまでの途中には、エ
ンジン室21内に挿入された部分に貯溜室12が接続され、
ここで燃料ガスが一時的に貯溜されるようになってい
る。この貯溜室12は鋼板，真鍮板などの熱伝導良好な金
属板を外殻として構成され、貯溜室内の燃料ガスがエン
ジン室21の雰囲気と良好な熱交換を行えるようになって
いる。

一方、吸入空気は、エンジン室21内に設置したエアク
リーナ８に外気が導入され、ここで清浄化されたのち空
気供給管９を経てミキサー７に導入されるようになって
いる。これら燃料ガスと吸入空気とはミキサー７で所定
の混合比に混合され、混合気となってガスエンジン１に
供給され、燃焼を行うことによってガスエンジン１を駆
動する。排気管10から排気された排気ガスは消音器11に
供給され、消音されるようになっている。

また、13は空調装置の室外ユニットIIを構成する室外
熱交換器であり、14はその熱交換を促進するためのファ
ンである。

第３図は上記ガスエンジンを組み込んだ空調装置のシ
ステムの一例を示すものである。

ガスエンジン１によって駆動される圧縮機３には冷媒
の吐出管34と吸入管35が接続され、これら吐出量34と吸
入管35の真に四方切換弁36が接続されている。さらに四
方切換弁36から延長する配管37,38には、一方の配管37
にファン14を付設した室外熱交換器13が接続され、他方
の配管38に室内ユニットIIIを構成する室内熱交換器42
が接続されている。また、室外熱交換器13から延長する
配管43と室内熱交換器42から延長する配管44との間に
は、暖房用膨張弁45、冷房用膨張弁46、逆止弁47,48、
レシーバ49などが接続されている。

このような冷媒循環回路において、四方切換弁36を冷
媒が実線矢印方向に循環するように切り換えると、室外
熱交換器13が気化器として作用する一方、室内熱交換器
42が凝縮器として作用して暖房回路を構成する。また、
冷媒が破線矢印方向に循環するように切り換えると、上
記とは逆に室外熱交換器13が凝縮器として作用する一
方、室内熱交換器42が気化器として作用して冷房回路を
構成する。

また、この空調装置では、ガスエンジン１内に設けた
エンジン冷却水のジャケット51と共に、消音器11にジャ
ケット53を内設している。これらジャケット51,53に
は、ポンプ50によりエンジン冷却水が強制循環され、熱
交換を行ったのちさらに強制循環されて電磁弁57,58で
二分され、一方は室外熱交換器59へ供給されることによ
って室外熱交換器13の除霜用に利用され、また他方は室
内熱交換器60へ供給されることによって暖房用に利用さ
れるようになっている。

このような空調装置において、サーモオン・オフ制御
によって室温を一定の温度範囲になるように運転するに
は、室温が所定の温度範囲に昇温するとガスエンジン１
が停止され、その温度範囲から外れるまで下降すると再
び始動され、これを繰り返すようにする。

本発明のガスエンジン１において、上述のような空調
装置を運転途中で再始動を行う場合、すなわち熱間始動
を行う場合には、燃料ガスと吸入空気とが次のように温
度調整されてミキレー７へ供給される。すなわち、燃料
ガスの方は、その供給管６がエンジン室21内に挿入され
た部分に貯溜室12を有しているので、ガスエンジン１が
停止すると上記貯溜室12に一時的に貯溜された状態のま
まエンジン室21の雰囲気と熱交換し、その雰囲気と等し
い温度になる。一方、吸入空気の方は、エアクリーナ８
がエンジン室１内に設けられているので、その中に一時
的に貯溜された状態となり、上記燃料ガスの場合と同様
にエンジン室21内の雰囲気と熱交換を行って同じ温度に
なる。

したがって、暖機状態のガスエンジン１を再始動する
ときには、上述のようにエンジン室21の雰囲気と等しい
温度になった燃料ガスと吸入空気とがミキサー７に供給
される。そのため混合気はそのミキサー７に設定された
通りの混合になるように形成され、したがってガスエン
ジンは短時間に、しかも確実に始動することになる。

このような確実な始動をを行うためには、第1,2図の
実施例のように燃料ガスの貯溜室12をエンジンをエンジ
ン室21内に設けることが最も好ましい。しかし、本発明
では第4,5図に示す実施例のように、上記貯溜室12をエ
ンジン室21に隣接する空間室22に収納するようにしても
よい。この空間室22は、エンジン室21からの熱伝導によ
ってかなり高温になるので、第1,2図の実施例とほヾ同
様の熱間始動を行うことができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明の燃料供給装置は、エンジン室
に収納されたガスエンジンにおいて、エアクリーナをエ
ンジン室内に収納する一方、燃料ガスの供給ライン途中
に燃料ガスを一時的に溜める貯溜室を設け、この貯溜室
をエンジン室またはそのエンジン室に隣接する空間室内
に収納するようにしたので、熱間始動するときの燃料ガ
スと吸入空気との温度を同一にすることができる。その
ため初爆時の吸入混合気の混合比管理が容易になり、ガ
スエンジンの熱間始動を短時間に、確実に行えるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空調装置に適用される本発明のガスエンジンの
ユニット部分を一部断面にして概略的に示す正面図、第
２図は同左側面を概略的に示す側面図、第３図は上記空
調装置のシステム図、第４図は他の実施例からなるエン
ジンのユニット部分を一部断面にして概略的に示す正面
図、第５図は同左側面を概略的に示す側面図である。 １……ガスエンジン、５……ゼロガバナ、６……燃料供
給管、７……ミキサー、８……エアクリーナ、９……空
気供給管、12……貯溜室、20……防音材、21……エンジ
ン室、22……（エンジン室に隣接する）空間室。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン室に収納され、かつゼロガバナで
   調圧した燃料ガスとエアクリーナで清浄化した空気との
   混合気により運転されるガスエンジンにおいて、前記エ
   アクリーナを前記エンジン室内に収納する一方、前記燃
   料ガスの供給ライン途中に燃料ガスを一時的に溜める貯
   溜室を設け、この貯溜室を前記エンジン室または前記エ
   ンジン室に隣接する空間室内に収納したことを特徴とす
   るガスエンジンの燃料供給装置。