(57)【要約】【課題】燃焼室内に吸入される混合気中に潤滑油成分を取り入れて、ガスエンジンの吸気・排気弁とバルブシートおよびバルブガイド等の摩耗が大きくなる部分への潤滑油の供給を積極的に高めて潤滑性を向上したガスエンジンを供給することを目的とする。【解決手段】シリンダヘッドの上部に動弁装置室が形成されたガスエンジンの潤滑装置において、動弁装置室６内からブローバイガスを排出するブローバイガス排出管３を設け、前記ブローバイガス排出管３の途中には、ブローバイガス中の排油と空気とを分離する気液分離装置４を配置して、該気液分離装置４の排油出口をオイル管３Ｓを通して空気と燃料ガスとを混合するガスミキサー１１０の給気上流部位に設置されたオイル排出装置１に連結し、気液分離装置４の空気出口を空気管５を通してエアクリーナ２５の空気入口に連結したことを特徴とする。【選択図】図１
2010106688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの上部に動弁装置室が形成されたガスエンジンの潤滑装置において、
前記ガスエンジンに発生するブローバイガスを前記動弁装置室に供給するガス注入管と、該動弁装置室内からブローバイガスを排出するブローバイガス排出管とを設け、
前記ブローバイガス排出管の途中には、前記ブローバイガス中の排油と空気とを分離する気液分離装置を配置して、該気液分離装置の排油出口をオイル管を通して空気と燃料ガスとを混合するガスミキサーの給気上流部位に設置されたオイル排出装置に連結し、前記気液分離装置の空気出口を空気管を通してエアクリーナの空気入口に連結したことを特徴とするガスエンジンの潤滑装置。
【請求項２】
前記オイル排出装置は、内部にガスミキサーへの空気の流速を増加する増速手段を設け、該増速手段によって、前記ブローバイガス排出管の圧力を負圧にして、前記ブロ−バイガスの排出を、前記ブローバイガス排出管を通して容易化するように構成したことを特徴とする請求項１記載のガスエンジンの潤滑装置。
【請求項３】
前記ガス注入管を前記動弁装置室内の下部に開孔して該下部開孔部から動弁装置室にブローバイガスを導入し、該動弁装置室の前記ガス注入管よりも上部に開孔された開孔部に前記ブローバイガス排出管及び前記気液分離装置を接続して、前記ガスを該ブローバイガス排出管に流入させるように構成したことを特徴とする請求項１記載のガスエンジンの潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドの上部に動弁装置室が形成されたガスエンジンの潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は一般的なガスエンジンの給気装置及び動弁装置室周りの潤滑装置の概要構成を示す構成図である。
図５において、符号１００で示されるエンジン（ガスエンジン）は、点火プラグ１１３を用いた４サイクルガスエンジンであり、シリンダライナ１０２ａ内に往復摺動自在に嵌合されたピストン（図示省略）、シリンダヘッド１０６ａの下面と前記ピストンの上面とシリンダライナ１０２ａの内面との間に区画形成される燃焼室１０１を備えている。
また、前記エンジン１００は、前記燃焼室１０１に接続される給気ポート１０３、該給気ポート１０３を開閉する給気弁１０４、該燃焼室１０１に接続される排気ポート１０６、該排気ポート１０６を開閉する排気弁１０７等を備えている。
【０００３】
燃料ガスは、供給圧調整装置（ゼロカバナ）１１２にてガス圧が調整され、燃料ガス管１１０ａを通してガスミキサー１１０に入る。該ガスミキサー１１０では、空気管１０３ｂからの空気と前記燃料ガス管１１０ａからの燃料ガスとを混合して混合ガスを生成して、この混合ガスをエンジンの給気ポート１０３に投入する。
そして、この混合ガスは給気ポート１０３を経て給気弁１０４に達し、該給気弁１０４の開弁によって前記燃焼室１０１内に供給されている。
【０００４】
前記ガスミキサー１１０では、前記のようにして、燃料ガスと空気管１０３ｂから導入された空気との混合ガスが生成されて、この混合ガスを給気ポート１０３に投入する。
この混合ガスは、エンジンの給気管１０３ａから給気ポート１０３を経て給気弁１０４に達し、該給気弁１０４の開弁によって前記燃焼室１０１内に供給される。そして、燃焼室１０１内に挿入された点火プラグ１１３によって燃焼室内１０１内に導入された混合気に点火するようになっている。
【０００５】
前記シリンダヘッド１０６ａの上部には、ヘッドカバー２４がボルト締めされており、該ヘッドカバー２４内に、動弁装置室６が形成されている。該動弁装置室６は隔壁６ｙによって上部室６ｖと下部室６ｕに分けられといる。該隔壁６ｙには、下部室６ｕ側から上部室６ｖ側にのみ流れを可能にしたリード弁２４ｓ設けられている。
前記下部室６ｕには、シリンダブロック等からエンジンのブローバイガスがガス注入管２により導入されている。かかるブローバイガスは、前記下部室６ｕを経てリード弁２４ｓを開いて上部室６ｖに溜まり、次いで該上部室６ｖからブローバイガス排出管３を通ってエアクリーナ２５に送りこまれる。
【０００６】
前記動弁装置室６内におけるブローバイガスの排出手段としては、従来より、種々の手段が提供されている。
【０００７】
特許文献１（特許２７２２１２０号公報）においては、動弁装置室３内のブローバイガスを、ブリーザ室５、ブリーザパイプ１２を通して、ガスミキサー８の入口側に還流している。
また、特許文献２（特許３９６２４７７号公報）においては、動弁装置室１０２内のブローバイガスを、ブリーザ室１０９、ブリーザパイプ１３２を通して気化器１１１の入口側に還流している。
【０００８】
【特許文献１】特許２７２２１２０号公報
【特許文献２】特許３９６２４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ガスエンジンでは、ガソリンエンジンと比較して、吸気・排気ポート部においてバルブシートおよびバルブガイドの摩耗が大きくなる問題がある。ガソリンエンジンでは混合気に含まれるガソリンによる潤滑効果があるが、ガス燃料の場合にはそれが無いことが摩耗が大きくなる原因のひとつとして挙げられる。
従って、図５に示されるガスエンジンにおいては、給気弁１０４とバルブシート１１５との接触部分、排気弁１０７とバルブシート１１５との接触部分、さらには、バルブガイド１１７と給気弁１０４、排気弁１０７との接触部分等の磨耗が生じ易い。
【００１０】
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、燃焼室内に吸入される混合気中に潤滑油成分を取り入れて、ガスエンジンの吸気・排気弁とバルブシートおよびバルブガイド等の摩耗が大きくなる部分への潤滑油の供給を積極的に高めて潤滑性を向上したガスエンジンを供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はかかる目的を達成するもので、シリンダヘッドの上部に動弁装置室が形成されたガスエンジンの潤滑装置において、前記ガスエンジンに発生するブローバイガスを前記動弁装置室に供給するガス注入管と、該動弁装置室内からブローバイガスを排出するブローバイガス排出管とを設け、前記ブローバイガス排出管の途中には、前記ブローバイガス中の排油と空気とを分離する気液分離装置を配置して、該気液分離装置の排油出口をオイル管を通して空気と燃料ガスとを混合するガスミキサーの給気上流部位に設置されたオイル排出装置に連結し、前記気液分離装置の空気出口を空気管を通してエアクリーナの空気入口に連結したことを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
かかる発明において、好ましくは、前記オイル排出装置は、内部にガスミキサーへの空気の流速を増加する増速手段を設け、該増速手段によって、前記ブローバイガス排出管の圧力を負圧にして、前記ブローバイガスの排出を、前記ブローバイガス排出管を通して容易化するように構成する（請求項２）。
【００１３】
また、かかる発明において、好ましくは、前記ガス注入管を前記動弁装置室内の下部に開孔して該下部開孔部から動弁装置室にブローバイガスを導入し、該動弁装置室の前記ガス注入管よりも上部に開孔された開孔部に前記ブローバイガス排出管及び前記気液分離装置を接続して、前記ガスを該ブローバイガス排出管に流入させるように構成する（請求項３）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記ガスエンジンに発生するブローバイガスを前記動弁装置室に供給するガス注入管と、該動弁装置室内からブローバイガスを排出するブローバイガス排出管を設け、前記ブローバイガス排出管の途中には、前記ブローバイガス中の排油と空気とを分離する気液分離装置を配置して、該気液分離装置の排油出口をオイル管を通して前記ガスミキサーの給気上流部位に設置されたオイル排出装置に連結し、前記気液分離装置の空気出口を空気管を通してエアクリーナの空気入口に連結したので（請求項１）、
ブローバイガス排出管により動弁装置室内から導出した混合ガスを、混合ガス中の空気と排油とを分離する気液分離装置を通すことにより、該気液分離装置でブローバイガスを空気と排油とに分離して、空気はエアクリーナの空気入口に連結し、排油はオイル管を通して前記オイル排出装置に連結するので、ブローバイガス中のオイル分だけをガスミキサーの給気上流部位にて流入空気に混合しさらに、直後のガスミキサーで燃料ガスに混合できるため、燃料ガスへの潤滑油の混合を確実かつ効率よく行うことができる。また、ブローバイガスを直接導入する場合に比べて、オイル分だけを気液分離装置で分離して導入することでオイル分の混合状態を制御可能になる。たとえば、オイル分を一時的に貯留しておき、エンジンの運転状態に応じてオイル排出装置に供給制御できる。
【００１５】
従って、燃焼室内に吸入される混合気中に潤滑油成分を積極的に取り入れて、ガスエンジンの吸気・排気弁とバルブシートおよびバルブガイド等の摩耗が大きくなる部分への潤滑油の供給が高められて潤滑性が向上し、吸気・排気弁とバルブシートおよびバルブガイド等の摩耗が抑制されて、吸気・排気弁の耐久性、信頼性が向上する。
【００１６】
また、かかる発明において、前記オイル排出装置は、内部にガスミキサーへの空気の流速を増加する増速手段を設け、該増速手段によって、前記ブローバイガス排出管の圧力を負圧にして、前記ブローバイガスの排出を、前記ブローバイガス排出管を通して容易化するように構成すれば（請求項２）、
オイル排出装置の内部にガスミキサーへの空気の流速を増加する増速手段を設けることにより、動弁装置室からのブローバイガスの流れが前記増速手段により円滑に排出でき、気液分離装置で分離される排油分の量が増加するため、混合気中への潤滑油成分の取り入れが一層積極化されて多量のオイル分を燃焼室内導くことができる。
【００１７】
また、かかる発明において、前記ガス注入管を前記動弁装置室内の下部に開孔して該下部開孔部から動弁装置室にガスを導入し、該動弁装置室の前記ガス注入管よりも上部に開孔された開孔部に前記ブローバイガス排出管を接続して、前記ガスを該ブローバイガス排出管に流入させるように構成すれば（請求項３）、
動弁装置室内の下部にガス注入管の入口を、動弁装置室の上部にブローバイガス排出管をそれぞれ接続したので、動弁装置室の下部のガス注入管→動弁装置室内→上部のブローバイガス排出管へと繋がるガス通路を形成でき、ガスの流れがスムーズになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１９】
図１（Ａ）は本発明の実施例を示すガスエンジンの構成を示す燃焼室周りの構成図、（Ｂ）はＺ部拡大図である。図２は本発明の実施例で図１（Ａ）の構成図である。図３は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４は前記実施例における気液分離装置の拡大図である。
【００２０】
図１（Ａ）、（Ｂ）及び図２において、符号１００で示されるエンジン（ガスエンジン）は、点火プラグ１１３を用いた４サイクルガスエンジンであり、シリンダライナ１０２ａ内に往復摺動自在に嵌合されたピストン１０２、シリンダヘッド１０６ａの下面と前記ピストン１０２の上面とシリンダライナ１０２ａの内面との間に区画形成される燃焼室１０１を備えている。
また、前記エンジン１００は、前記燃焼室１０１に接続される給気ポート１０３、該給気ポート１０３を開閉する給気弁１０４、該燃焼室１０１に接続される排気ポート１０６、該排気ポート１０６を開閉する排気弁１０７等を備えている。
【００２１】
燃料ガスは、供給圧調整装置（ゼロカバナ）１１２にてガス圧が調整され、燃料ガス管１１０ａを通してガスミキサー１１０に入る。該ガスミキサー１１０では、空気管１０３ｂからの空気と前記燃料ガス管１１０ａからの燃料ガスとを混合して混合ガスを生成して、この混合ガスをエンジンの給気ポート１０３に投入する。
そして、この混合ガスは給気ポート１０３を経て給気弁１０４に達し、該給気弁１０４の開弁によって前記燃焼室１０１内に供給されている。
【００２２】
前記ガスミキサー１１０では、前記のようにして、燃料ガスと空気管１０３ｂから導入された空気との混合ガスが生成されて、この混合ガスを給気ポート１０３に投入する。
この混合ガスは、エンジンの給気管１０３ａから給気ポート１０３を経て給気弁１０４に達し、該給気弁１０４の開弁によって前記燃焼室１０１内に供給される。そして、燃焼室１０１内に挿入された点火プラグ１１３によって燃焼室内１０１内に導入された混合気に点火するようになっている。
燃焼室１０１にて燃焼後の排ガスは、排気ポート１０６を通り、排気管を経て直接外部に持続される。
【００２３】
前記シリンダヘッド１０６ａの上部には、ヘッドカバー２４がボルト締めされており該、ヘッドカバー２４内に、動弁装置室６が形成されている。該動弁装置室６は隔壁６ｙによって上部室６ｖと下部室６ｕに分けられといる。該隔壁６ｙには、下部室６ｕ側から上部室６ｖ側にのみ流れを可能にしたリード弁２４ｓ設けられている。
前記下部室６ｕには、シリンダブロック等からエンジンのブローバイガスがガス注入管２により導入されている。かかるブローバイガスは、前記下部室６ｕを経てリード弁２４ｓを開いて上部室６ｖに溜まり、次いで該上部室６ｖからブローバイガス排出管３を通る。
【００２４】
以上の構成は、図５の従来技術と同様である。本発明は前記動弁装置に繋がる潤滑装置に関するものである。
【００２５】
図１（Ａ）、（Ｂ）及び図２において、前記のように、シリンダブロック等からエンジンのブローバイガスが動弁装置室６内の下部に設けられたガス注入管２により、前記動弁装置室６の下部室６ｕの下部に導入されている。
また、前記動弁装置室６の上部室６ｖと前記ガスミキサー１１０の給気上流部位との間には、ブローバイガス排出管３が設けられている。
【００２６】
一方、該動弁装置室６の前記ガス注入管２の開孔部２ｂよりも上部の上部室６ｖに、ブローバイガス排出管３の開孔部３ａを設けて、該動弁装置室６のブローバイガスを該ブローバイガス排出管３に導入している。
このようにすれば、動弁装置室６内の下部にガス注入管２の開孔部２ｂを、動弁装置室６の上部にブローバイガス排出管３の開孔部３ａをそれぞれ接続したので、動弁装置室６の下部側のガス注入管２→動弁装置室６内の下部室６ｕ及びリード弁２４ｓを介して上部室６ｖ→上部のブローバイガス排出管３へと繋がるガス通路を形成でき、ガスの流れがスムーズになる。
【００２７】
また、前記ブローバイガス排出管３の途中には、該ブローバイガス排出管３内を流れる混合ガス中の空気と排油とを分離する気液分離装置４を配置している。
該気液分離装置４は、図4に示すように、ケース４ｂ内に、フィルタ４ａが収納され、該ブローバイガス排出管３に繋がる入口４ｃから入ったブローバイガスは、フィルタ４ａで濾過される。
フィルタ４ａで濾過された排油３ｎは直下方向にオイル管３ｓを通って入口３ｂからオイル排出装置１に入る。また、気液分離装置４で分離された空気３ｍは、空気出口４ｄから空気管５を通してエアクリーナ２５の空気入口５ａに連結するようになっている。
【００２８】
このように、ブローバイガス排出管３により動弁装置室６内から導出したブローバイガスを排油３ｎと空気３ｍとを分離する気液分離装置４を通すことにより、該ブローバイガスを排油３ｎと空気３ｍとに正確に分離する。
そして、空気３ｍはエアクリーナ２５の空気入口５ａに連結する一方で、排油３ｎは真下に落としてオイル管３ｓを通して前記オイル排出装置１に連結する。
従って、前記気液分離装置４により混合ガス中の排油３ｎと空気３ｍとを完全に分離することが、可能となる。
【００２９】
また、図１（Ｂ）及び図３に示すように、前記気液分離装置４の出口のオイル管３ｓに直結される前記オイル排出装置１は、内部にガスミキサー１１０への流速を増加する増速手段１ｐを設けている。
即ち、該増速手段１ｐは、中心部に縮小円筒１ｓ（内部は中空部１ｒ）を設けて、該縮小円筒１ｓの入口部１ｕを絞って中空部１ｒの空気の流通を抑えており、このため空気は通常よりも絞られた外周側の絞り通路１ｊを通る。このときの、即ち縮小円筒１ｓの外周側に形成された絞り通路１ｊを通ることによって空気３ｍは増速される。
そして、前記縮小円筒１ｓの直径Ｄを変化させることにより、前記絞り通路１ｊを変化させることができる（直径Ｄを大きくすると絞り通路１ｊが小さくなり、流速が増す）。
また、図２において、縮小円筒１ｓは外周を複数のリブ１ｉを介して、外周部材１ｖに支持されている。
【００３０】
従って、前記気液分離装置４で分離され、オイル管３ｓを落下してきた排油３ｎは、前記空気が絞り通路１ｊを通ることによって増速されることによるエジェクタ作用により、該絞り通路１ｊに吸入されることとなる。
従って、前記オイル管３ｓ及び該オイル管３ｓに連なるブローバイガス排出管３内の排油３ｎが、前記増速手段１ｐによって増速されて、絞り通路１ｊを流れる空気に吸入され、ガスミキサー１１０へと導かれる。
即ち、前記増速手段１ｐによって、ブローバイガス排出管３からブローバイガスの流れが、該増速手段１ｐにより円滑に空気管１０３ｂへと向かい、スムーズに排出できる。
【００３１】
即ち、以上のように、かかる実施例によれば、前記ガスエンジンに発生するブローバイガスを前記動弁装置室６にブローバイガスを排出するブローバイガス排出管３を設け、前記ブローバイガス排出管３の途中には、前記ブローバイガス中の排油と空気とを分離する気液分離装置４を配置して、該気液分離装置４の排油出口をオイル管３ｓを通して前記ガスミキサー１１０の給気上流部位に設置されたオイル排出装置１に連結し、前記気液分離装置７の空気出口を空気管５を通してエアクリーナ２５の空気入口に連結したので、
ガス注入管２によりシリンダブロック等よりのブローバイガスを積極的に動弁装置室６内に供給する一方で、前記ブローバイガス排出管３により動弁装置室６内から導出したブローバイガスを、ブローバイガス中の空気と排油とを分離する気液分離装置４を通すことにより、該気液分離装置４でブローバイガスを空気と排油とに分離して、空気はエアクリーナ２５の空気入口５ａに連結し、排油は真下に落としてオイル管３ｓを通して前記オイル排出装置１に連結することにより、排出装置１への排油分の量が増加するため、混合気中への潤滑油成分の取り入れが一層積極化されて多量のオイル分を燃焼室内導くことができる。
その結果、エンジン１００の吸気・排気弁１０４、１０７とバルブシート１１５、およびバルブガイド１１７とへの潤滑油の供給が高められて潤滑性が向上し、摩耗が抑制されて、吸気・排気弁１０４、１０７の耐久性、信頼性が向上する。
また、ブローバイガス中の空気と排油とを分離する気液分離装置４を通して、オイル分だけをガスミキサー１１０の給気上流部位に供給することで、ガスミキサー１１０の下流側に供給するよりもエンジンからの吸気による圧力変動を受けにくく円滑に給気管１０３ａに供給できる。
【００３２】
従って、前記ブローバイガス排出管３から注入されたブローバイガス中のオイル分（潤滑油分）で、燃焼室１０１内の摺動部の潤滑性を向上させることができる。
また、ブローバイガス排出管３により動弁装置室６内から導出した混合ガスを、混合ガス中の空気と排油とを分離する気液分離装置４を通すことにより、該気液分離装置４でブローバイガスを空気と排油とに分離して、空気はエアクリーナ２５の空気入口に連結し、排油はオイル管３Ｓを通して前記オイル排出装置１に連結するので、ブローバイガス中のオイル分だけをガスミキサー１１０の給気上流部位にて流入空気に混合しさらに、直後のガスミキサー１１０で燃料ガスに混合できるため、燃料ガスへの潤滑油の混合を確実かつ効率よく行うことができる。
また、ブローバイガスを直接導入する場合に比べて、オイル分だけを気液分離装置４で分離して導入することでオイル分の混合状態を制御可能になる。
たとえば、図示しないが、オイル分を一時的に貯留しておき、エンジンの運転状態に応じてオイル排出装置１への供給を制御できる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、燃焼室内に吸入される混合気中に潤滑油成分を取り入れて、ガスエンジンの吸気・排気弁とバルブシートおよびバルブガイド等の摩耗が大きくなる部分への潤滑油の供給を積極的に高めて潤滑性を向上できるため、ガスエンジンの潤滑装置への利用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施例を示すガスエンジンの構成を示す燃焼室周りの構成図、（Ｂ）はＺ部拡大図である。
【図２】本発明の実施例で図１（Ａ）の構成図である。
【図３】本発明の実施例を示す図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】前記実施例における気液分離装置の拡大図である。
【図５】従来技術を示す図２対応図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  オイル排出装置
２  ガス注入管
３  ブローバイガス排出管
３ｎ  排油
３ｍ  空気
３ｓ  オイル管
４  気液分離装置
５ａ  空気入口
６  動弁装置室
６ｖ  上部室
６ｕ  下部室
２２、２３  上部駆動部分
２４  ヘッドカバー
２４ｓ  リード弁
２５  エアクリーナ
１００  エンジン（ガスエンジン）
１０１  燃焼室
１０２  ピストン
１０２ａ  シリンダライナ
１０３  給気ポート
１０３ａ  給気管
１０３ｂ  空気管
１０４  給気弁
１０６  排気ポート
１０６ａ  シリンダヘッド
１０７  排気弁
１１０  ガスミキサー
１１０ａ  燃料ガス管
１１２  供給圧調整装置
１１３  点火プラグ
１１５  バルブシート
１１７  バルブガイド
【図１】
2010106688.tif 000003
【図２】
2010106688.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010106688.tif 000006
【図５】
2010106688.tif 000007