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Fuel feed system of compressed natural gas engine

阅读:660发布:2021-08-22

专利汇可以提供Fuel feed system of compressed natural gas engine专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: To prolong the working time of an engine by lessening the fuel pressure range limited by a high pressure regulator in a fuel feed system of a compressed natural gas engine.
CONSTITUTION: A pressure gauge 3, high pressure regulator 4 and low pressure regulator 5 are provided sequentially from the gas cylinder side in a fuel feed path 2 connecting the gas cylinder 1 to an engine. Bypass paths 6 are provided before and after the high pressure regulator. When fuel pressure detected by the pressure gauge is reduced less than a prescribed value, the bypass path 6 is opened by a switch valve 7 to bypass the high pressure regulator, i.e., fuel can be fed to the engine even if the fuel pressure is less than the set pressure of the high pressure regulator, so that the working time of the engine is prolonged.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio,下面是Fuel feed system of compressed natural gas engine专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 圧縮天然ガスを貯蔵するガスボンベと、
    該ガスボンベとエンジンとを接続する燃料供給通路とを備え、該燃料供給通路のガスボンベからエンジンへと向かう燃料流れ方向において上流側に設けられる高圧レギュレータと下流側に設けられる低圧レギュレータとにより燃料を所定圧力に減圧して上記エンジンに供給する圧縮天然ガスエンジンの燃料供給装置において、 上記燃料供給通路に、上記高圧レギュレータを迂回するバイパス通路と、該バイパス通路に、該通路を開閉する開閉弁とを夫々設けると共に、上記ガスボンベと高圧レギュレータとの間の燃料供給通路に、燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段を設け、更に検出された上記燃料圧力が上記高圧レギュレータの設定圧力を下回る時、上記開閉弁を開弁させかつ設定圧力以上の時、開閉弁を閉弁させる制御手段を設けたことを特徴とする圧縮天然ガスエンジンの燃料供給装置。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】本発明は圧縮天然ガスを燃料とするエンジンの燃料供給装置に関し、特にガスボンベからエンジンへの燃料供給通路に設けられた高圧レギュレータと低圧レギュレータとにより燃料を所定圧に調圧してエンジンに供給する燃料供給装置に関する。

    【0002】

    【従来の技術】近年、石油に対する代替えエネルギ源として、天然ガスが発見され、これを自動車用として活用しようとする動きが活発化している。 この天然ガスは沸点の低いメタンを主成分としており、そのため従来から自動車用燃料として一部で使用されているLPG(液化石油ガス)のように常温下で液体貯蔵することが困難であり、そのため通常、圧縮天然ガス(CNG)としてで気体状態でボンベ内に充填し、車両に搭載するようにしている。

    【0003】そして、このガスボンベからエンジンへの燃料供給にあたっては、ボンベ内のCNGの圧力が例えば200気圧という高圧であるため、燃料供給経路に高圧レギュレータを設け、ここでボンベからの燃料圧力を低下させた後、更に低圧レギュレータで最終的な所定圧力に調圧するようにした燃料供給装置が特開昭62−2
    14238号公報に開示されている。

    【0004】

    【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した燃料供給装置に使用される高圧レギュレータの作動圧力は、一般的に10〜20気圧という高い値に設定されているため、仮にガスボンベ内に残留した燃料の圧力が20気圧以下になると、エンジンへの燃料供給は、この高圧レギュレータにより制限され、ボンベ内に燃料が残留していにも拘わらず、エンジンに燃料供給できなくなり、ボンベ容量ほどはエンジンの運転可能な時間が短くなるという問題がある。

    【0005】本発明はこのような圧縮天然ガスエンジンの燃料供給装置の問題に鑑み、高圧レギュレータにより制限されない燃料圧力範囲を拡大し、出来るだけエンジンの作動時間を長くすることが可能な燃料供給装置を提供することを目的とする。

    【0006】

    【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明によれば、圧縮天然ガスを貯蔵するガスボンベと、該ガスボンベとエンジンとを接続する燃料供給通路とを備え、該燃料供給通路のガスボンベからエンジンへと向かう燃料流れ方向において上流側に設けられる高圧レギュレータと下流側に設けられる低圧レギュレータとにより燃料を所定圧力に減圧して上記エンジンに供給する圧縮天然ガスエンジンの燃料供給装置において、上記燃料供給通路に、上記高圧レギュレータを迂回するバイパス通路と、該バイパス通路に、該通路を開閉する開閉弁とを夫々設けると共に、上記ガスボンベと高圧レギュレータとの間の燃料供給通路に、燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段を設け、更に検出された上記燃料圧力が上記高圧レギュレータの設定圧力を下回る時、上記開閉弁を開弁させかつ設定圧力以上の時、開閉弁を閉弁させる制御手段を設けたことを特徴とする圧縮天然ガスエンジンの燃料供給装置が提供される。

    【0007】

    【作用】燃料圧力が高圧レギュレータの設定圧力以下になった時、制御手段はバイパス通路の開閉弁を開き、ガスボンベからの燃料を高圧レギュレータより迂回させ、
    低圧レギュレータへと導くようにする。 従って、低圧レギュレータに到達可能な燃料圧力範囲が拡大し、エンジンの作動時間が長くなる。

    【0008】

    【実施例】図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。 本発明装置の概略的構成を示す図1に関し、1は圧縮天然ガスを充填するガスボンベであり、これらのガスボンベ1から図示しないエンジンに対しては燃料供給通路2が設けられ、この通路内部を高圧の燃料が供給されることになる。

    【0009】本実施例によれば、この燃料供給通路2には、ボンベより燃料流れ方向に沿って、まずボンベ1からの燃料圧力を検出する圧力計(又は、圧力センサ)3
    が設けられ、更にその下流側には、例えば燃料室とダイヤフラム室とをダイヤフラムで仕切る構造(図示せず)
    の高圧レギュレータ4と低圧レギュレータ5とが順に設けられ、ボンベ1からの高圧な燃料圧力を2段階の減圧作用によって所定の圧力を得るようにしている。

    【0010】しかして、以上のように構成されるシステムにおいて、本発明によれば、上記高圧レギュレータ4
    の前後には、圧力計3を経た燃料が高圧レギュレータ4
    を通ることなく低圧レギュレータ5に導かれるように、
    高圧レギュレータ用バイパス通路6が燃料供給通路2に対して接続される。 更に、このバイパス通路6内には、
    この通路を開閉する開閉弁7を設け、前述した圧力計3
    からの圧力データを入力する制御回路8からの信号によって開閉制御されるように接続する。

    【0011】以下、図2のフローチャートを参照しながら、上記制御回路8の一作動例を説明する。 尚、本ルーチンを実行するプログラムは、制御回路8内部の所定メモリ内に格納されており、その起動はエンジン運転開始に伴って行われるものとする。 まずステップ101では圧力計3からの出力を取り込み、ガスボンベ1から供給される燃料圧力Pを検出し、続くステップ102で検出された燃料圧力Pが、高圧レギュレータ4の設定圧力a
    (例えば、20気圧)未満であるか否かが判定される。
    尚、この設定圧力値は、当然ながら高圧レギュレータ4
    の最低作動圧力(10〜15気圧)よりも高めに設定されるものであり、これにより燃料供給系統の切り換えがスムーズに達成されることになる。

    【0012】従ってステップ102でYes、即ち燃料圧力Pが設定圧力値aよりも小さいと判定された時には、ルーチンはステップ103に進み、制御回路8はバイパス通路6に設けられた開閉弁7を開弁させる信号を出力する。 この結果、圧力計3を経た燃料は、通路抵抗の少ないバイパス通路6へと流れ込み、高圧レギュレータ4をバイパスして低圧レギュレータ5に流入することになる。

    【0013】そして、この時の燃料圧力が低圧レギュレータ5の最低作動圧力を上回る限りにおいては、このレギュレータ5によって所定の燃料圧力に調圧されて、エンジンに供給されることになる。 これに対して、ステップ102でNo、即ち燃料圧力Pが設定圧力値a以上であるならば、この時にはそのまま高圧レギュレータ4の作動が確保されるために、制御回路8からは開閉弁7に開弁信号を出力せず、バイパス通路6を閉じた状態をそのまま維持するようにする。

    【0014】以上述べたルーチンは、エンジンが運転中である限りにおいては常時行われるものであり、従って仮に燃料圧力Pが高圧レギュレータ4の設定圧力未満になっても、低圧レギュレータの最低作動圧力以上である限りにおいては、燃料は引き続きエンジンに供給することができるため、このような燃料供給装置を搭載するエンジンは、バイパス通路を持たないエンジンに比較して、その作動時間を長くすることができるのである。

    【0015】以上本発明を、その燃料圧力検出手段として圧力計を、又開閉弁作動を制御する手段として制御回路を夫々用いた実施例を参照して説明してきたが、当然ながらこれらの手段としては、当事者により設定し得る他のものでも良く、又圧力検出手段と開閉弁との電気的接続の代わりに機械的に連携された形態にしても良い。

    【0016】

    【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃料圧力が高圧レギュレータの設定圧力以下になった時、
    制御手段はバイパス通路の開閉弁を開き、ガスボンベからの燃料を高圧レギュレータより迂回させ、低圧レギュレータへと導くようにするため、低圧レギュレータに到達可能な燃料圧力範囲が拡大し、エンジンの作動時間が長くなる。

    【0017】加えて、本発明によればバイパス通路を介した燃料供給がなされている期間は当然ながら高圧レギュレータを使用することはないため、高圧レギュレータ自体の寿命は延び、装置全体としての耐久性も向上する。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明による燃料供給装置の概略的構成図である。

    【図2】図1の装置の作動を説明する制御フローチャート図である。

    【符号の説明】

    1…ガスボンベ 2…燃料供給通路 3…圧力計 4…高圧レギュレータ 5…低圧レギュレータ 6…バイパス通路 7…開閉弁 8…制御回路

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