(57)【要約】【課題】  ブタンガス供給時に生じる気化熱のためにブタンの供給不良が生じる。この対策にエンジンの廃熱を利用してブタンボンベを加熱するが、過剰に加熱されるとボンベの破損を招く恐れがある。これを防止するための装置を提供する。【解決手段】  エンジンの上部にブタンボンベ収容室を設け、エンジン冷却後の熱風を収容室に導入し、ボンベを加熱する。ボンベの内圧が耐圧強度以上になる前の一定圧力で開弁するリリーフ弁６をボンベセットプレート５にレギュレータ７と並列に配置する。一定圧を超えてリリーフされたブタンはブタン吸脱着室３に収納され、適量に制御してクリーナ，又は吸気管からエンジンに入り燃焼、消費させる。これにより作業途中でエンジンが停止することなく安全な作業が可能となる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン駆動用のブタンボンベをカバーで形成した収容室に着脱自在に内蔵し、このブタンボンベを当該エンジンの熱エネルギーで加熱する燃料供給装置において、ボンベが過剰に加熱されても、ボンベを変形、破損させない安全装置。
【請求項２】
ブタンボンベのセットプレートにレギュレータと並列に一定圧力で開弁するリリーフ弁を設けて、ブタンガスがリリーフした場合にブタン着脱室へ誘導し、収容させる安全装置。
【請求項３】
ブタン吸脱着室はボンベ内圧を低下させるに十分な容積の膨張室を有し、リリーフしたブタンをこれに収容させて、このブタンをエンジンに適量づつ供給し、消費させるために絞りが設けられた安全装置。
【請求項４】
ブタン吸脱着室には均等に拡散させるためのパイプと膨張室にブタンが吸着しやすい物質を充填する事が出来る安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は家庭用卓上コンロ用ブタンを燃料とする内燃機関の燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  刈り払い機、噴霧器、小型発電機などに小型エンジンに燃料として卓上コンロ用ブタンを使用されるようになってきた。それはガソリンに比べて取り扱いが楽で入手しやすい。しかも、燃料として劣化が少なく長期放置しても始動が容易であるためである。【０００３】  しかし、卓上コンロ用ブタンを燃料とする場合はブタンの特性上ボンベ内の温度が０℃では蒸気圧が０ＭＰａとなり、実際は１０℃以下になると燃料圧力不足によりコンロまたはエンジンにブタンが供給出来なくなる。
一方、ボンベの耐圧強度は日本工業規格により０．７５ＭＰａと規定されているため安全上６０℃以下に保つ必要がある。
従って実用上ブタンボンベの温度を１０℃から６０℃以下に制御する必要がある。【０００４】  ブタンを気体としてエンジンへ供給する場合はその気化熱のために、ボンベの温度が低下してエンジンへの燃料供給が停止してしまうことがある。  この対策としてエンジンではブタンの気化熱とのバランスのためにエンジンの廃熱を利用してボンベを加熱する方策が採られている。又、過剰な加熱とならないようにバイメタル、形状記憶合金、ワックスペレットなどで熱量の制御を行っている場合もある。
【特許文献１】  特開平１１−２４１６５３
【０００５】  家庭用卓上コンロでも同様にバーナーの高温部より熱の良導体を用いてボンベを加熱する方式が採られている。一方で夏場の直射日光下などの不適切な使用も考えられるので安全対策としてボンベの出口に燃料遮断弁を設けてボンベの耐圧圧力に至る前にコンロへの燃料供給を停止し、消炎する方式が採用されている。
【非特許文献１】  「タイガー魔法瓶  カセットコンロの取扱説明書」タイガー魔法瓶株式会社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上述の通りブタンを燃料とするエンジンではブタンの気化熱により、ボンベ温度が低下してエンジンが停止することがある。この対策にエンジンの廃熱を利用してボンベを加熱する燃料供給方式を採用しているが、この方式において、家庭用コンロと同様に不適切な使用でボンベの耐圧を超える場合でもボンベの破損を回避する事を目的とする。
又、前述の過熱防止装置が付いたブタンエンジンでもその作動に不具合が生じた場合にもボンベの破損が生じないで安全に駆動できるブタンエンジンを実現するを目的とする。
【発明を解決するための手段】
【０００７】  上記課題を達成する一手段として家庭用卓上コンロで採用している燃料遮断方式があるが、エンジンの場合はブタンの燃料遮断によりブタンの気化が停止し、ボンベ温度が上昇する。更にエンジンは停止するが、エンジン及び被駆動機器の熱容量が大きいため余熱によりボンベは加熱され続ける。従ってこの方式ではこの課題は達成できない。
【０００８】  本発明はこの課題を達成するために一定圧力（０．６ＭＰａ）以下で開弁するリリーフ弁とブタン吸脱着室を設け、ボンベの内圧が一定圧力以上になるとリリーフ弁が開弁してボンベ内のブタンガスの一部が吸脱着室へ収容される。これによりボンベ内圧は低下する。
【０００９】  更にボンベ内のブタンは減圧により気化が促進されて、更にボンベ温度は低下する。ブタン吸脱着室のブタンは吸脱着室と連通させた吸気管またはクリーナ室から吸引されて空燃比がオーバーリッチにならないよう制御して燃焼室に導入される。
【００１０】  ブタン吸脱着室にはブタンの吸着に最適な吸着材を包含させるが、単に空洞でもよい。
【発明の効果】
【００１１】  本発明により万一不適正なブタンエンジンの使用によっても又、熱量制御機構付きエンジンで制御機構に作動不良が生じても、ボンベの変形、破損などが回避出来て安全な運転が可能となる。
【００１２】  又、本発明は燃料遮断方式ではないので、特にエンジンで発電機を駆動して照明を点灯させている場合に突然消灯してしまうような事はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本実施形態におけるブタンを燃料とするエンジンの燃料供給装置は図１に示す。
エンジン１，これに付随するキャブレータ２，マフラー８、エアークリーナ１１，そしてブタンボンベ４，レギュレータ７、熱風のガイドを兼ねたカバー１０，ボンベ温度に連動して作動する開閉弁９等からなる。【００１４】  エンジン１はクランクケース、シリンダー、シリンダーヘッドからなる強制空冷の小型エンジンである。エンジン形式は４サイクルまたは２サイクルいずれの場合にも適応する。クランクケースには図示しないクランク軸が軸支され、図示しない強制冷却用ファンが配設されている。また、シリンダー上部から測方にかけてカバー１０，１０Ａが覆着され、このカバーがエンジン１の駆動に伴い発生する熱及び熱風をボンベ室へ誘導する。【００１５】  カバー１０の測方部には揺動可能に軸支された開閉バルブ９が設けられている。
この開閉バルブ９はバイメタル、形状記憶合金などで構成され、ボンベ温度が所定の設定温度以上になると開弁して熱風を外部に放散する。【００１６】  以上の構成によりボンベが変形、破損に至ることはないはずであるが、万一、温度センサーや開閉弁の作動に異常が生じた場合にもユーザーに危険が及ばないために図２に示す実施形態にする。
ブタンガスは家庭用卓上コンロ用のボンベ４をボンベセットプレート５に装着してレギュレータ７を介して燃料パイプ１２でキャブレータ２へ供給される。
本発明を実施するために更にボンベセットプレート５に一定圧力以上になると開弁するリリーフ弁６を設けて、ボンベが耐圧圧力以上にならないように制御する。【００１７】  リリーフ弁６は図３に示すとおり、ガスタイト面に円錐形のゴムを設けた針弁１４と一定圧力で開弁するように設計されたスプリング１５からなり、開弁すると排出されたブタンを吸脱着室３へ誘導するパイプ１３を結ぶコネクターとボンベセットプレート５に結合させるためのネジ部で構成されている。【００１８】  リリーフ弁６より排出されたブタンは圧抜きパイプ１３から吸脱着室３へ誘導される。吸脱着室３を図４に示す。  吸脱着室３は圧抜きパイプ１３と結び、かつ膨張室１８へブタンを均一に拡散させる拡散パイプ１７と吸気系へ適量を排出させるための絞り１６からなり、膨張室１８には要求によりブタンの吸着に適した物質が挿入される場合がある。
膨張室１８の容積はボイル・シャールの法則に従い、体積の膨張と気化の促進による温度低下で小型エンジンではボンベの容量と同等以下で十分である。
また、膨張室１８のブタンは絞りにより適量を排出させるようにして、クリーナあるいは吸気管と連結させて、燃焼室へ供給する。  一般に経済性を考慮してエンジンは経済空燃比に設定し、膨張室１８のブタンを消費させる場合は出力空燃比になるようにすれば短時間で吸脱着室のブタンは消費される。【００１９】  上記の形態によりブタンボンベの不適切な使用でも又、ブタンボンベの加熱制御装置にトラブルが生じても、エンジン駆動中に停止することはない。特に発電機を駆動して点灯している場合に突然の消灯はない。安全で快適な駆動が可能となる。
又、この形態において加熱制御の開閉バルブ９に異常が生じてボンベ温度が上昇しリリーフ弁が開弁した場合、リリーフ弁に電極を設けて、警報を発することが出来るようにする。
上記実施形態はエンジン発電機で説明したが。なんらこれに限定されるものではなく、刈り払い機、芝刈り機、ポンプなどの駆動に使うブタンエンジンに適用する。  また、リリーフ弁、ブタン吸脱着室は一例を示したもので、目的とする機能を満足するものは全て適用出来る。
【実施例】
【００２０】  市場に出ているブタンを燃料とするエンジンではボンベ内のブタンを液のまま取り出して、そのパイプをエンジンの高温部に接触させて気化させるる方式もので、ボンベに関する安全装置はない。  家庭用卓上コンロはボンベ内の気化したブタンをコンロに供給して燃焼させている。この場合は前記の通り、ボンベの内圧が一定圧力以上になると燃料通路を遮断する方式を採っている。  本発明の方式を採用したブタンエンジンはまだ無い。
【産業上の利用可能性】
【００２１】  ブタンを燃料とするエンジンは利便性、低公害、燃費等、ガソリンを燃料とした場合と比べてメリットが多いが、イニシアルコストの点が課題である。特に小型エンジンにおいては低コスト化が極めて重要である。
そこでガスを燃料とする供給部品として家庭用卓上コンロを利用することがコストメリットになると考えて開発した。
現在、より低コストで安全なブタンエンジンを提供すべく開発中である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】  本発明に係わるブタンを燃料とするエンジンの燃料供給の実施形態を示す部分断面説明図である。
【図２】  本発明に係わるブタンを燃料とするエンジンの燃料供給の実施形態を示す配管図である。
【図３】  本発明に係わるブタンを燃料とするエンジンの燃料供給装置の一部であるリリーフ弁６の断面図である。
【図４】  本発明に係わるブタンを燃料とするエンジンの燃料供給装置の一部であるブタン吸脱着室３の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】１      エンジン
２      キャブレター
３      ブタン吸脱着室
４      ボンベ
５      ボンベセットプレート
６      リリーフ弁
７      レギュレータ
８      マフラー
９      開閉バルブ
１０    カバー
１０Ａ  カバー
１１    エァークリーナ
１２    パイプ
１３    パイプ
１４    針弁
１５    スプリング
１６    絞り
１７    拡散パイプ
１８    膨張室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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