(57)【要約】【課題】揮発性燃料の蒸発排出を低減する燃料システムの方法を提供する。【解決手段】燃料タンクは燃料を蓄え、気化器は燃料タンクからの燃料と空気を混合し、複数の流体パスが燃料タンクと気化器の間で燃料を発送する。弁駆動装置は複数の流体パスの一つあるいはそれ以上内の燃料流を停止し、気化器は、エンジン停止中に燃料システムからの蒸発排出を低減あるいは防止するため、燃料が排出される。気化器は、その中に蓄える燃料の体積を最小化するように設計される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を収容するための燃料タンクと、
少なくとも一つの流体パスにより上記燃料タンクと流体的に連通した気化器と、
上記燃料タンクと上記気化器との間を流体的に連通し、少なくとも内燃エンジンが動作していないとき、上記気化器への燃料の流れを防止する弁と、
上記気化器と流体的に連通し、内燃エンジンが事実上停止している間は上記気化器から燃料を吸い出すポンプとを備えることを特徴とする内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項２】
上記ポンプは、燃料リザーバを備え、上記内燃エンジンが事実上停止している間は上記気化器から燃料を吸い出し上記燃料リザーバに注入し、上記内燃エンジンが事実上始動中は上記リザーバから燃料を吸い出し、上記燃料ポンプ、上記気化器、あるいはそれらの間の少なくとも一つの流体パスのうち少なくとも一つに燃料を注入することを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項３】
上記ポンプは空気圧駆動ダイアフラムポンプであることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項４】
上記ポンプは電気駆動ポンプであることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項５】
上記弁は、少なくとも上記内燃エンジンが動作しているとき上記燃料タンクから上記気化器に燃料蒸気の流れを許し、少なくとも上記内燃エンジンが動作していないとき上記燃料タンクから上記気化器に燃料蒸気の流れを防止することを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項６】
上記気化器は、
上記内燃エンジンに供給する燃料と空気を混合するための本体と、
上記本体により保持され、ピボット軸について移動自在なフロートと、
上記本体による保持された燃料容器とを備え、燃料室が燃料を収容するためそれとの間に形成され、上記燃料容器は、ピボット軸から離れるに従い下方に向かうように傾斜した内側底面と低く横たわる収集エリアとを有する閉端部と、燃料容器から燃料の完全な排出を可能とする上記収集エリアに配置された燃料ドレイン出口とを備えることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項７】
上記気化器は、開端部と、該開端部から延びる壁部と、該壁部を終止させる閉端部とを備える燃料容器を有し、上記閉端部が、低く横たわる収集エリアと、該収集エリアに配置された燃料ドレイン出口とを備えることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項８】
上記ポンプと上記弁がポンプ・弁組立体に一体化されていることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項９】
上記気化器と上記ポンプ・弁組立体が一体に組立られていることを特徴とする請求項８記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項１０】
上記ポンプは、
内室と
該内室をダイアフラムのリザーバ側の燃料リザーバとそれの反対側の上記ダイアフラムの駆動側に配置された駆動室とに分割するよう上記内室に配置された上記ダイアフラムと、
上記ダイアフラムを余裕を持たせて付勢する付勢部材と、
上記燃料リザーバと連通する燃料入口と、
該燃料入口と連通する入口逆止弁と、
上記燃料リザーバと連通する燃料出口と、
該燃料出口と連通する出口逆止弁とを備えることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項１１】
上記気化器は、上記燃料タンクに対し持ち上げられ、少なくとも一つの流体パスによりそれと流体的に連通し、
上記弁は、少なくとも上記内燃エンジンが動作していないとき、気化器からの燃料の流出を可能とし、
上記ポンプは、上記内燃エンジンの起動中と動作中に気化器に燃料を注入することを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項１２】
燃料ポンプの内室をダイアフラムのリザーバ側の燃料リザーバとそれの反対側の上記ダイアフラムの駆動側に配置された駆動室とに分割するよう上記内室に配置された上記ダイアフラムと、
上記ダイアフラムを余裕を持たせて付勢する付勢部材と、
上記燃料リザーバと連通する燃料入口と、
該燃料入口と連通する入口逆止弁と、
上記燃料リザーバと連通する燃料出口と、
該燃料出口と連通する出口逆止弁とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項１３】
上記燃料タンクと上記気化器の上記燃料室との間を流体的に連通する弁駆動装置を備え、上記弁駆動装置は、上記内燃エンジンが運転しているとき、上記燃料タンクから上記気化器への燃料流を許し、上記内燃エンジンが運転していないとき、上記弁駆動装置は、上記燃料タンクから上記気化器への燃料流を防止することを特徴とする請求項１２記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項１４】
上記弁駆動装置は、バルブ板と、該バルブ板に対して位置決めされたカバーと、該カバーと上記バルブ板との間に位置決めされた回転バルブとを備え、該回転バルブは少なくとも一つの経路を通る燃料流を自動的に停止するように、弁閉止位置に回転可能に付勢されていることを特徴とする請求項１３記載の内燃エンジン用燃料供給システム。
【請求項１５】
内燃エンジンに使用される燃料タンクと気化器を備える燃料システムからの揮発性燃料の蒸発排出制御方法において、
上記燃料タンク内と上記気化器内に燃料を蓄え、
少なくとも上記内燃エンジンが動作しているとき、上記気化器への燃料流を許し、
少なくとも上記内燃エンジンが動作していないとき、上記気化器への燃料流を防止し、
上記内燃エンジンが事実上停止中のとき、上記気化器から容器への燃料流を許すことを特徴とする蒸発排出制御方法。
【請求項１６】
上記内燃エンジンが事実上停止中のとき、上記気化器から上記容器への燃料を回収することを特徴とする請求項１５記載の蒸発排出制御方法。
【請求項１７】
上記回収ステップが、空気圧駆動ダイアフラムポンプを使用することを含むことを特徴とする請求項１６記載の蒸発排出制御方法。
【請求項１８】
上記回収ステップが、電気駆動ポンプを使用することを含むことを特徴とする請求項１６記載の蒸発排出制御方法。
【請求項１９】
上記気化器は、燃料流が流れ出すことを有するステップが燃料流の重力により可能となるように、上記燃料タンクに対し持ち上げられていることを特徴とする請求項１５記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２０】
上記容器が、上記燃料タンクであることを特徴とする請求項１９記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２１】
上記容器が、上記燃料タンクと分離されていることを特徴とする請求項１５記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２２】
上記内燃エンジンの始動中に、上記容器から、上記燃料タンクと、上記気化器と、それらの間の流体パスとのうち少なくとも一つに燃料流を許すことを特徴とする請求項２１記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２３】
上記容器からの燃料流を空気圧駆動ダイアフラムポンプにより吸い出すことを特徴とする請求項２２記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２４】
少なくとも上記内燃エンジンが運転しているとき、上記気化器への燃料蒸気流を許し、
少なくとも上記内燃エンジンが運転していないとき、上記気化器への燃料蒸気流を防止することを特徴とする請求項１５記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２５】
上記気化器は、燃料容器と、該燃料容器と連通する燃料入口流路と、該燃料入口流路と連通する入口弁と、フロートピボット軸について旋回可能なフロートと、上記燃料容器内の燃料を燃料ノズルに連通させる燃料ノズルジェットとを備え、
燃料入口流路の寸法と、フロートピボット軸と燃料入口流路と入口弁の垂直軸の少なくとも一つとの間の横方向の距離とのすくなくとも一つを最小化し、
上記フロートの燃料接触面の面積と、上記フロートピボット軸と上記フロートを支持する燃料浮力の垂直軸との横方向の距離との少なくとも一つを最大化し、
上記燃料容器内の燃料の容積を最小化することを特徴とする請求項１５記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２６】
上記最小化のステップが、燃料入口流路の寸法と、上記フロートピボット軸と上記燃料入口流路との間の横方向の距離との両方を最小化することを含むことを特徴とする請求項２５記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２７】
上記最大化のステップが、フロートの燃料接触面の面積と、上記フロートピボット軸と上記フロートを支持する燃料浮力の垂直軸との横方向の距離とを最大化することを含むことを特徴とする請求項２５記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２８】
上記最小化のステップが、燃料入口流路の寸法と、上記フロートピボット軸と上記燃料入口流路の軸の間の横方向の距離との両方を最小化することを含むことを特徴とする請求項２７記載の蒸発排出制御方法。
【請求項２９】
上記燃料容器の内側底面を、横方向に、上記フロートピボット軸から離れるに従い下方向に、上記燃料容器の低く横たわる収集エリアにむかって、配置することを特徴とする請求項２５記載の蒸発排出制御方法。
【請求項３０】
内燃エンジンに使用され、燃料を収容するための燃料タンクを備える燃料システムの気化器において、
上記内燃エンジンに供給する燃料に空気を混合するための本体と、
上記本体に保持され、ピボット軸について移動可能なフロートと、
上記本体に保持された燃料容器とを備え、
燃料室が燃料を収容するために上記燃料容器との間に配置され、該燃料容器は、上記ピボット軸から離れるに従い下方に向かうように傾斜した内側底面を有し、さらに、低く横たわる収集エリアと、上記燃料容器から燃料の完全な排出を可能とする上記収集エリアに配置された燃料ドレイン出口とを有する閉端部を備えることを特徴とする気化器。
【請求項３１】
上記燃料容器が、上記内側底面に配置され、低く横たわる上記収集エリアと連通するドレイン導管を備えることを特徴とする請求項３０記載の気化器。
【請求項３２】
気化器のため燃料を収容するための燃料容器において、開口端部と、該開口端部から延びる壁部と、該壁部を終わらせる閉端部とを備え、該閉端部が、低く横たわる収集エリアと、上記燃料容器から燃料の完全な排出を可能とする上記収集エリアに配置された燃料ドレイン出口とを有することを特徴とする燃料容器。
【請求項３３】
上記閉端部は、さらに、上記収集エリアに向かって傾斜する内側底面を有することを特徴とする請求項３２記載の燃料容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンに使用される揮発性燃料貯蔵・供給システム、特に気化器に使用される蒸発制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料貯蔵供給システムは、通常、内燃エンジン動力の小型装置に使用するように燃料タンクと気化器を備えている。これらの装置は、いけがき刈機、草刈機、チェーンソーなどの手持ち機、雪かき機、発電機、水ポンプ、動力洗浄機、吹付け機、庭用トラクター、回転耕運機と芝刈機のような地面支持機、船内、船外モータのようなマリーン用機や補助発電機を含む人気のある芝、ガーデン、マリーン製品の大きな消費者市場を形成している。近年、このような製品は、エンジンの排気ガスの排出を減少するよう改善されている。しかし、ガソリンのような揮発性燃料と燃料蒸気の排気ガスでない排出を低減するようこのような製品の改善に重点が置かれている。
【０００３】
揮発性燃料排出は、一般に、高温吸収損失、運転損失、日周損失を含む。高温と日周損失は、液体あるいは蒸気燃料の排出から生じ、浸透損失と蒸発損失とを含む。燃料蒸気が、ガスケット、燃料ラインあるいは燃料タンクを通し浸透するとき、浸透損失が生じ、このような損失は、燃料ラインと燃料タンクに蒸気バリア層を一体化するような材料主導の解決によりしばしば軽減される。蒸発損失は、液体燃料が炭化水素蒸気に蒸発し、大気中に漏れ出るときに生じる。液体燃料の液体蒸気への蒸発は、通常、燃料の揮発性、燃料タンクの振動とその中での燃料の飛散、燃料の温度変動に拠る。蒸発損失は、１）燃料タンク内の燃料蒸気が大気に排気される、２）気化器内の燃料蒸気が大気に排気あるいは逃げるときに最もしばしば生じる。
【０００４】
燃料蒸気は、燃料タンク内に正の圧力の発生を避けるため、燃料タンクから大気に排出される。手持ち機は、正のタンク圧力に対し自動的に閉じ、燃料タンクの外側への排出を必要としないバネ付勢の入口弁を有するダイアフラム式気化器をよく使用する。しかし、地面支持機は、正のタンク圧力の下で浸漬されるフロート室気化器をよく使用する。フロート室気化器を有する内燃エンジンが運転するとき、燃料は燃料タンクから流れ出て、タンク通気口はその燃料と置き換わるように燃料タンクに空気が入るようにし、それにより、その中の負の圧力状態を防止する。しかし、内燃エンジンが運転していないとき、タンクの圧力を制限し気化器の浸漬を回避するため、燃料蒸気は燃料タンク内から大気に排出される。
【０００５】
燃料タンク蒸気は、通常、燃料蒸気回収システムを使用して回収される。このようなシステムは、燃料タンクに取り付けられ、内燃エンジンの吸気マニホルドに連通するバルブ組立体を介し、燃料蒸気を収容する活性化木炭を有するカーボン吸収器を備える。内燃エンジンの運転中、吸気マニホルド内の負の圧力はそのカーボン吸収器から燃料蒸気を引き出す。燃料タンクからカーボン吸収器に燃料が自由に流れることを許すのに十分に低い液体レベルで弁が開状態を保つことを可能にするよう、燃料タンク内の液体燃料のレベルに応答する弁を、バルブ組立体は有する。液体燃料レベルが燃料の所望最大レベルに近づくよう上昇するように燃料タンクが満たされるとき、液体燃料が弁を介し蒸気収容吸収器に流れるのを防止するよう弁を閉じるために、フロートは上昇する。このようなシステムはうまく動作するので、カーボン吸収器とフロート弁の追加コストは多くの用途ではかなり高いものになる。
【０００６】
燃料タンク蒸気排出に加わえて、特に、気化器の温度が内燃エンジンの停止に続いて高温度のエンジンから戻った高温浸漬により上昇するとき、及び・あるいは、関連する機器が、暖かい気温に囲まれ、延長された期間保存されるとき、燃料蒸気は気化器から逃れる傾向にある。例で説明すると、エンジン駆動機の一部が通常運転温度で運転後に停止したとき、エンジンの高温のシリンダヘッドから吸気マニホルドを介し気化器に、熱が伝達され続ける。さらに、狭くあるいは通気のない保存空間に置かれ、温度が、２４時間以上、１６０度Ｆ（華氏）の日中の高温から６０度Ｆの夜間の低温を上下する。ガソリン燃料は、約９０度Ｆで顕著な蒸発が開始し、２４時間以上１６０度Ｆの温度上昇を超えると体積の３０％が蒸発し、２４時間以上３５０度Ｆの温度上昇を超えると体積の９０％が蒸発するように、広い温度範囲で蒸発する。どんな場合でも、気化器内の液体燃料の温度は、劇的に増大し、液体燃料のいくらかが燃料蒸気に蒸発する。
【０００７】
燃料は、他よりも簡単に気化器から逃げてしまう。典型的な手持ち機は、ダイアフラム気化器を有する２ストロークエンジンを備え、比較的低い蒸発排出となる。しかし、残念なことに、燃料調量の能力に限界があるため、ダイアフラム気化器が、全てのエンジンへの応用は現実的でなく、ある種のエンジンには動作の不安定をもたらす。精密な燃料調量が、ダイアフラム気化器を備えるエンジンに一般的には求められない、なぜなら、このようなエンジンは、チェーンソーあるいは草刈機への応用のように、アイドルあるいはワイドオープンスロット（ＷＯＴ）のような二つだけのスロットが備えられて運転されるからである。逆に、典型的な地面支持機は、アイドルとＷＯＴとの間で制限のない変化可能なスロットル設定が可能で、いくつかの理由で比較的高い蒸気排出をもたらす比較的高い燃料調量の可能性を有するフロート室気化器を備えるエンジンを有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
与えられたフロート室気化器のフロート室に蓄えられる燃料の体積は、ダイアフラム気化器の調量室に蓄えられる体積よりも、通常数倍大きい。同様に、フロート室気化器を空にする液体燃料の全体積は、ダイアフラム気化器のその体積の数倍大きい。
【０００９】
エンジンが動作中でないとき、ダイアフラム気化器は燃料タンクから燃料を連続して供給されない。この場合、燃料は、ダイアフラム気化器内から完全に蒸発する、しかし、燃料タンクから燃料は連続して補充されない。これは、通常のダイアフラム気化器は、燃料が入るのを防止するよう強く付勢され閉じている入口ニードル弁を有しているからである。しかし、通常のフロート室気化器は、更なる蒸発が成される追加の液体燃料が連続して供給される。これは、通常のフロート室気化器は、フロートが入口ニードル弁を閉位置に持ち上げる所定の位置に、フロート室が液体燃料で満たされるまで、正常付勢開状態である入口ニードルを有するからである。液体燃料が蒸発し、気化器のフロート室から逃げるので、フロートと入口ニードル弁は下がり、新しい液体燃料が、燃料タンクからの重力排出のフロート駆動入口ニードル弁を介しフロート室に入ることができる。したがって、フロート室気化器の高温浸漬と日中損失は、蒸発―補充―蒸発のサイクルによるのと同様に増大する。
【００１０】
上に示したように、フロート室気化器は、ダイアフラム気化器よりも燃料入口圧力に対し、より敏感である。したがって、燃料タンクは、大気への燃料蒸気損失を最小化するため十分高い閾値圧力を保持するよう、可能な限り低く一定の内部圧力を有しなければならない。残念ながら、ダイアフラム気化器燃料システムに関連する、従来のゴムのダックビルと傘バルブの組合せは、ヒステリシスが問題であった。このような弁は、所定の閾値圧力に対し十分に近いタンク圧力を繰り返して保持することができなかった。
【００１１】
本発明の目的は、燃料システムからの揮発性燃料の高温浸漬と日中蒸発排出の問題に、広い範囲の信頼性があり解り易い技術的解決が、特に、蒸気の排出の様々な逃げ道を扱い、耐久性があり、コスト余裕のある解決である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、燃料システムと方法は、揮発性燃料の蒸発排出を制御することを含む。揮発性燃料の蒸発排出制御方法によると、エンジンの動作中に、液体燃料が燃料タンクから気化器に供給される。エンジンの停止中は、液体燃料は、気化器への流れが停止され、液体燃料は気化器から容器に排出される。燃料システムにおいて、燃料タンクは液体燃料を蓄え、気化器はエンジンの動作中燃料タンクから液体燃料を受け取り、エンジンに供給するため液体燃料に空気を混合する。さらに、エンジンの停止中、弁駆動装置は、気化器に燃料タンクからの燃料流を停止し、気化器は、燃料システムからの蒸発排出を低減あるいは防止するため燃料を排出する。
【００１３】
本発明によると、気化器は、その中に溜められる燃料の体積を最小化するよう設計され、手動動作機械ポンプ、自動駆動機械ポンプ、電気ポンプあるいは重力排出により燃料が排出される。同様に、弁駆動装置は、手動あるいは自動動作で機械式あるいは電気式である。
【００１４】
また、本発明によると、気化器は、本体と、本体に保持され、ピボット軸について移動可能なフロートとを備える。燃料容器は燃料を溜めるために本体に保持され、ピボット軸から離れるにしたがって下向きに傾斜する内側底面を有する閉端部を備える。燃料容器の閉端部は、燃料容器からの燃料の完全排出を可能にするため、低く横たわる収集エリアと、その収集エリアに配置された燃料ドレイン出口とを備える。
【００１５】
さらに、本発明によると、燃料容器は、気化器内の燃料を蓄えるために設けられている。燃料容器は、開端部と、その開端部から延びる壁部と、その壁部を終わらせる閉端部とを備える。閉端部は、燃料容器から燃料の完全排出を可能とするために、低く横たわる収集エリアと、その収集エリアに設けられた燃料ドレイン出口とを備える。
【００１６】
さらに、本発明によると、燃料ポンプが気化器の燃料容器から燃料を吸い出すために設けられている。燃料ポンプは、エンジンの停止中に、燃料容器から燃料ポンプの燃料リザーバに燃料を送り、エンジンの始動中に、燃料リザーバから燃料タンクあるいは気化器に燃料を送る。燃料ポンプは、ダイアフラムを備え、そのダイアフラムは、ダイアフラムのリザーバ側を燃料リザーバとし、ダイアフラムの駆動側を対向し配置された駆動室に、内部を分割する。駆動室は、燃料リザーバを空にするためバネの力に抗して、ダイアフラムを変位させる圧縮空気を蓄える。燃料入口は燃料リザーバに連通し、入口逆止弁は燃料入口に連通している。同様に、燃料出口は燃料レーザーバに連通し、出口逆止弁は燃料出口に連通している。
【００１７】
さらに、本発明によると、燃料システムは、内燃エンジンに燃料を供給し、燃料を蓄える燃料タンクを備え、燃料タンクに流体的に連通し、燃料タンクに対し持ち上げられた気化器と、燃料タンクと気化器の間に流体的に連通し、少なくとも内燃エンジンが動作中でないとき気化器への燃料流を防止する少なくとも一つの弁と、気化器に流体的に連通し、内燃エンジンの始動中および動作中に気化器に燃料を送り出すポンプとを備える。
【００１８】
さらに、本発明によると、気化器からの蒸発排出を低減する方法は、気化器が、燃料容器と、その燃料容器に連通する燃料入口流路と、燃料入口流路を開閉する入口弁と、フロートピボット軸について旋回可能なフロートと、燃料容器内の燃料を燃料ノズルに伝える燃料ノズルジェットとを備える。その方法は、燃料入口流路の寸法と、フロートピボット軸と燃料入口流路と入口弁の垂直軸の少なくとも一つとの間の横方向の距離とのすくなくとも一つを最小化し、フロートの燃料接触面の面積と、フロートピボット軸とフロートを支持する燃料浮力の垂直軸との横方向の距離との少なくとも一つを最大化し、燃料容器内の燃料の容積を最小化することを含む。
【００１９】
本発明の実施例により成される目的、特徴、利点のいくつかは、方法、燃料システム、気化器およびポンプとを含み、燃えなかった燃料蒸気の大気への排出の低減を可能とし、エンジンの停止中に気化器の燃料容器が排出されるのを可能とし、燃料システム内の燃料流の制御を改善し、手動、動力によるあるいは自動を含む様々な方法で動作可能で、燃料タンクの通気の制御と気化器への燃料供給の制御のための様々な弁の開閉を可能とし、コンパクトな構造と配置をもたらし、蒸発排出を低減するための操作者の介在を不要とし、広い応用範囲を可能とし、比較的簡単な設計で、経済的な製造、組立、頑丈で、耐久性のある、長い使用寿命を有するものである。
【００２０】
もちろん、他の目的、特徴、利点は、この記述において、当業者にとって自明ものとなるであろう。ここに記述した目的、特徴、利点以外に、本発明による他の方法、燃料システム、気化器、ポンプが考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図を参照し、方法とシステムと様々な装置を説明する。様々な実施例は、芝と庭園用機器あるいはレクリエーション用、マリーン用、工業用あるいは農業用製品などのエンジンのための燃料システムから逃げる揮発性燃料の蒸発排出を制御するよう適用されている。これらの実施例は、手動始動あるいは電気始動のエンジンである２サイクルあるいは４サイクルのエンジンのための重力ドレインあるいは燃料ポンプ燃料システムを使用している。例示の実施例は、構造的に異なっているが、はじめに以下に検討するように共通の特徴を多く備えている。
【００２２】
ここに開示されている好ましい実施例において、燃料システムは、燃料を蓄え、送り、調量し、調量された燃料を内燃エンジンの燃料入口に供給することを含み、一般に燃料タンクと気化器とを備える。燃料タンクは、揮発性の液体燃料を収容し、その燃料が気化器に供給されるまで、その中に燃料を蓄えるために設けられている。逆に、気化器は燃料タンクから燃料を受け取り、内燃エンジンに使用される最適の空気・燃料混合を作るため、燃料に空気を混合する。燃料システムは、エンジンが動作するとき、燃料システムの流体パスを介する燃料流を許し、エンジンが動作していないときその流体パスを介する燃料流を防止する、燃料タンクと気化器に流体的に連通する弁および・あるいは弁駆動装置とをさらに備える。燃料システムは、エンジンが停止中に気化器から燃料を引き出し、エンジンが始動中に気化器に燃料を供給あるいは戻す機械式蓄積器あるいはポンプを備える。その代わりに、燃料システムは、気化器から燃料の重力ドレインを可能とするよう、燃料タンクに対し持ち上げられた気化器を備えることもできる。
【００２３】
いかなる場合でも、エンジン停止中は、液体燃料は、気化器への流れを止められ、気化器から排出及び・あるいは引き出され、燃料タンクおよび・あるいは燃料タンクから分離された燃料リザーバのようなシールされた容器に蓄えられる。エンジンが始動中は、燃料は気化器に流れるのが許され、前に気化器から排出あるいは引き出されていた燃料が気化器あるいは容器から燃料タンクに戻される。
【００２４】
それにより、この燃料システムは気化器からの蒸発排出を低減し、気化器は各エンジン停止時に自動的に排出されるので、エンジン動作による装置の輸送の前に気化器から燃料を排出する必要を除去する。したがって、この燃料システムは、使用しないとき水から出され傾けられ、液体燃料を排出できるので、マリーン用船外モータのようなある種のエンジン動作による装置には有用である。しかし、本燃料システムでは、燃料は気化器から水中あるいは船外用モータが取り付けられているボートの中に流すことが防止されている。また、本燃料システムは、保守のときに通常、横に傾けられる芝刈機のような園芸機械に使用される。本燃料システムを使用して、傾けた機械から燃料は、もはや流れ出さない。したがって、本燃料システムは、燃料の流出と傾けられた機械からの燃料の排出とを低減もしくは防止する。
【００２５】
例示の方法とシステムは、従来技術の通常の要素を含んでいるが、特別の特徴を有している。第1の例では、燃料タンクは、側壁と、その側壁を終わらせる底壁と、底壁の凹部に配置された燃料フィルタと、反対側に設けられ、側壁を終わらせ、燃料カップを備える、上壁とを有する通常の構造である。しかし、燃料タンクは、燃料タンクの上部に取り付けられた燃料カップにあるいは蒸気通気出口継手に一体化された圧力調整弁を備える。第2の例では、気化器は、本燃料容器設計を除いてほぼ通常の構造である。気化器は、空気と燃料を混合するための混合流路を有する本体と、その混合流路に回転可能に配置されたチョーク弁と、そのチョーク弁の下流の混合流路に回転可能に配置されたスロットル弁と、燃料タンクからの液体燃料を収容し、それとの間に規定された燃料室に燃料を蓄えるため、本体に保持された燃料容器と、混合流路と燃料容器との間を流体的に連通する燃料ノズルとを備える。燃料容器は、開端部と、その開端部から伸びる壁部と、その壁部を終わらせ、低く横たわる収集エリアと燃料容器から燃料の完全な排出を可能とする燃料ドレイン出口を有する閉端部とを備える。
【実施例１】
【００２６】
燃料システムの実施例を図１、２、３に示す。気化器の実施例を図３−５に示す。機械式ポンプの実施例を図６−８に示す。機械式ポンプの第２の実施例を図９−１１に示す。機械式ポンプの第３の実施例を図１２に示す。機械式ポンプの第４の実施例を図１３−２３に示す。気化器と機械式ポンプの組合せの実施例を図２４−２７に示す。全体の燃料システムの実施例を図２８−３１にブロック図により示す。重力排出燃料システムとその部品の実施例を図３２−３５に示す。電気駆動燃料システムとその部品を図３６、３７に示す。
【００２７】
図１は、蒸発排出制御装置１０を図示し、燃焼エンジン１４を有する押しあるいは引張り芝刈機１２のような便利な装置に適用されている。燃料タンク１６は、エンジンが始動中および・あるいはエンジン１４が動作中、気化器１８に流れ、エンジン停止中および・あるいはエンジン１４が動作していないとき停止する燃料を蓄える。燃料タンク１６、気化器１８とそれらの間をつなぐ燃料流路は、少なくとも部部的に燃料システムを構成する。
【００２８】
ここで、燃料という用語は、液体燃料、燃料蒸気、液体−蒸気相組合を含む。また、停止という用語は、切り離し、閉じる、不活性化、オフにする、切る、不能にする、オフにスイッチする、非操作、などと同義である。当業者には、停止の意味が、エンジンのクランク軸が低速になり、エンジンへの燃料および・あるいは点火の欠乏による停止のようなエンジン動作の停止であると認識できる。さらに、始動は、活性化、オンにする、可能にする、オンにスイッチする、操作するなどと同義である。当業者は、始動の意味が、エンジンのクランク軸が動きだし、燃料と点火がエンジンの燃焼室に供給されるエンジン動作の始まりであると認識できる。また、動作は、運転と同義で、基本的に、燃料の入力とその燃料への点火によりエンジンが働くことを意味する。
【００２９】
手動手段は、排気制御装置１０の機械式多動作弁あるいは弁駆動装置２０のような燃料流を許す燃料システムの一つあるいはそれ以上の燃料流路を開くために使われる。弁駆動装置２０は、エンジン１４が動作するとき、燃料流を許すために駆動される。弁駆動装置２０は、独立サブ組立体あるいは、気化器１８に保持され、エンジン・オンあるいは弁の開位置に手動で移動できる。
【００３０】
ここで、弁という用語は、流れを制御する装置、あるいは、一つあるいはそれ以上の流路内の液体の流れを調整する装置を意味する。また、弁駆動装置は、弁あるいはそれに一体化されたあるいはその部品内の弁構造、要素を含む、あるいは、装置に一体化されていない分割された弁を駆動する弁駆動部材あるいは部分を含む装置を含む。言いかえると、本発明は、異なる弁構造と配置、様々な実施例の流体導管が互いに置き換えられ、あるいは、結合されることが考えられる。
【００３１】
手動手段に対し、自動手段は、燃料流を停止するように、燃料システムの一つあるいはそれ以上の燃料流路を止めるために用いられる。言い換えると、弁駆動装置２０は、エンジン停止あるいは、燃料流を止めるための弁閉位置に自動的に駆動される。この弁駆動装置２０は、一つの弁を備えあるいは駆動するだけでなく、少なくとも二つの弁を備え、ほぼ同時にあるいは必要ならばその間に所定の遅れで駆動する。
【００３２】
図１に示すように、弁駆動装置２０は、レバー２２により駆動され、そのレバー２２は、芝刈機１２のハンドル２８に旋回可能に取り付けられた安全レバーあるいはベイル２６に接続されたボーデンケーブルのようなプッシュ・プルケーブル２４を介し制御される。プッシュ・プルケーブル２４は、エンジン点火停止回転アームあるいはスイッチ３０および・あるいは他の弁あるいは装置をさらに係合するように、組継がれ、あるいは、複数の個別のケーブルを含む。言い換えると、排気制御装置１０は、芝刈器２のエンジン点火制御装置とほぼ同時に駆動され、ユーザーは、エンジン１４の点火プラグへの電力を切断するため、点火回路をオープンにするようバネ付勢された安全レバー２６を解放する。同様に、排気制御装置１０は、当業者によく知られた装置である刃ブレーキとほぼ同時に駆動される。それにより、安全レバー２６は、２６′の二点鎖線で示された運転あるいは前進位置から２６の実線で示された付勢された停止位置に旋回する。安全レバー２６は、バネ付加あるいはバネ付勢され、ユーザーは、芝刈機を動作させるとき、運転位置２６′に安全レバー２６を連続して保持しなければならず、さもないとエンジン１４の運転が停止する。
【００３３】
図３に示すように、燃料システムは、燃料タンク１６と、気化機１８と、それらの間を流体的に連通する弁駆動装置２０と、気化機８と燃料タンク１６との間を流体的に連通する機械的駆動蓄積機あるいはポンプあるいは機械式ポンプ３２とを備える。エンジンの動作中、液体燃料３４は、燃料タンク１６から、燃料フィルタ３６、燃料ラインあるいは流体パス３８、３８′、３８″と、弁駆動装置２０とを介し、気化器１８に流れる。通常、弁駆動装置２０は、燃料ライン３８′、３８″を介し、燃料タンク１６から気化器１８への燃料流を停止するためにノーマルクローズ位置にある。ユーザーが安全レバー２６を走行位置２６′に保持しているときのように内燃エンジンが動作可能なとき、弁駆動装置２０は、液体燃料が気化器１８に流れるのを許す。エンジンの停止中と動作中でないとき、弁駆動装置２０は、気化器１８への液体燃料の流れを防止し、それにより、燃料システムから揮発性の燃料の蒸発排出を低減する。
【００３４】
「流体パス」あるいは「燃料パス」の用語は、その中を通る流体を連通あるいは搬送するためのルート、導管などを意味する。ここで、用語「導管」は、液状あるいは蒸気の流体を搬送するため、気化器や個別の燃料ライン、ホースなどに鋳造、機械加工などで形成された一体の流路を備えるものと広く定義される。言い換えると、ここに記述された燃料導管は、様々な形状をなし、気化器あるいは燃料タンクの補助部品あるいは補助機構と考えられ、あるいは、個別の部品とも考えられる。
【００３５】
ポンプ３２は、燃料ライン４０、４０′を介し、気化器１８と流体的に連通し、以下に記述するように、例えばユーザーが安全レバー２６を位置２６′から付勢されたオフ位置２６に離した結果としてのエンジンのほぼ停止中に、気化器１８から燃料を引き出し、容器に送る。容器は、シールされ、ポンプ３２内に規定されたリザーバであるが、この容器はポンプから分離されてもいいし、燃料タンク１６そのものでもいいし、他の分離された容器でもいい。以下に説明するが、ユーザーが安全レバー２６を位置２６′に握り、機械的あるいは電気的にエンジンの点火を可動にする結果としてのエンジンのほぼ始動中に、ポンプ３２は燃料を容器から燃料タンク１６のような他の容器に吸い出し、あるいは気化器１８に戻す。
【００３６】
当業者には、「ほぼ停止中」、「ほぼ始動中」などは、期間はその状態の間だけでなく、その前後の適切な期間を含むことが理解されよう。例えば、エンジンが停止し始める前の数秒間、ポンプ３２は気化器１８から燃料を吸い出し始め、エンジンが停止した後、数秒間、燃料を吸い出し続ける。他の例として、ポンプ３２は、エンジン点火前の数秒間、リザーバから燃料を吸い出し始め、エンジンが始動して動作後の数秒間、燃料を吸い出し続ける。
【００３７】
燃料タンク１６は、液体と蒸気の燃料を蓄え、キャップあるいは密封装置４２によりシールされ、燃料タンク１６と密封装置４２は、蒸気バリア層を有する多層プラスチック構成を備える適切な材料で構成される。これに制限されないが一つの例として、燃料タンク１６と密封装置４２は、高密度ポリエチレン構成層の間にサンドイッチされたエチレンビニルアルコールバリア層で構成される。同様に、燃料ライン３８、４０は、多層で構成され、例えば、アメリカ、ミシガン州、ウォーレンＴＩ自動車から市販で入手可能なＰｅｒｍｂｌｏｃｋ３３０ホースのような３層非導電燃料ラインがある。密封装置４２は、通気無しの密封装置あるいは、EVAPORATIVE EMISSIONS CONTROLS IN A FUEL SYSTEM（燃料システムの蒸発排出制御）の名で２００４年9月３０日に提出されたアメリカ特許申請番号１０／９５５，１３３に開示されているような通気付き密封装置がある。燃料フィルタ３６は、選択可能で、燃料タンク１６にある液体燃料を濾過するため設けられ、従来技術としてよく知られた多くの燃料ピックアップフィルターのひとつである。
【００３８】
燃料システムは、燃料ライン３８と連通する機械式遮断弁２０と合体し、EVAPORATIVE EMISSIONS CONTROLS（蒸発排出制御）の名で２００４年9月３０日に提出されたアメリカ特許申請番号１０／９５５，７９５に記述されているものに似ている。遮断弁２０は、レバー２２を備え、そのレバー２２は、ユーザーが安全レバー２６を運転位置２６′に移動させて遮断弁が可動しないあるいは開かれても、燃料ライン３８を通り燃料タンク１６から気化器１８への燃料流を停止するようにプッシュ・プルケーブルを介し制御される。
【実施例２】
【００３９】
図３において、気化器１８は、アメリカ特許６，５６１，４９５と６，６４０，７７０に例示されているような低蒸発排出フロート室気化器と一致するように構成されている。気化器１８は、エンジンの入口に供給する燃料と空気を混合するための流路４５を有する気化器本体４４を備える。本体４４は、チョーク弁４７を操作するチョークレバー４６と、スロットル弁４９を操作するためのスロットルレバー４８と、液体燃料ライン３８″の一つに接続する燃料入口継手５０とを備える。気化器１８は、本体４４により保持されたフロート容器あるいは燃料容器５２を備える。燃料容器５２は、以降に述べる設計と構造を有する。
【００４０】
図２は、フロート弁配置を含む気化器１５１の一部の断面を示す。気化器１５１は、燃料室を規定する本体１５３に取り付けられたフロート容器１５２を備える。気化器１５１は、その中を通り延びる燃料・空気混合流路１５５と、燃料室あるいは容器１５２から混合流路１５５に燃料１５９を供給するため、混合流路１５５に連通する燃料ノズル１５７とを備える。燃料入口流路１６１は、本体１５３の一部を通り延びており、弁座１６３で終える。入口ニードル弁あるいはフロート弁１６５は、フロートアーム１６７が燃料室内の液体燃料内のフロート１６９の浮力により上昇するとき弁座１６３をシールすることにより、また、フロートアーム１６７が下がったとき弁座１６３から離れることにより、燃料入口流路の開閉を行う。制限オリフィスあるいは燃料ノズルジェット１７１が、燃料室から、ノズル１５７により少なくとも部分的に規定された燃料溜めへの液体燃料１５９の流れを調量するために、燃料ノズルポスト１７３を介し提供される。フロート弁１６５は、フロートアーム１６７のピボット軸Zについての移動による燃料レベルの変化に応じて、入口流路１６１を介し燃料室への燃料流を遮り、および許すように、着座し、離れる。
【００４１】
通常、燃料室１５２内の液体燃料の量は、エンジンの適切な動作に必要な量よりも非常に多い。気化器の燃料容器からの蒸発排出を低減する一つの方法は、エンジン用途により異なる全ての動作状態で、適切なエンジン操作に必要な最小の液体燃料の量に、容器内の液体燃料の量を低減することである。以下の分析に従って、気化器１５１内の燃料体積が最小化される。
【００４２】
フロート弁１６５の重さをWvとし、入ってくる燃料の圧力Pがフロート弁１６５の露出面積Aiに作用し、その露出面積は、弁座１６３からフロート弁１６５が離れているため、フロート弁１６５の露出直径Diに対応する。対照的に、フロート１６９の重さWfを引いたフロート１６９の浮力Ffによりフロート弁１６５は弁座１６３に対し着座される。浮力Ffは、フロート１６９による燃料を押し除けた体積Vfに燃料１５９の比重を掛けたものである。燃料が押し除けられた体積Vfは、燃料１５９に露出されたフロートの水平面積Afにフロート１６９の底と燃料１５９の表面との縦方向の距離h2を掛けたものである。ジェット１７１と燃料１５９の表面との縦方向の距離h1を可能な限り一定に保つことが望ましい。
【００４３】
横方向の距離aは、フロートピボット軸Zとフロート弁１６５と入口流路１６１の動作あるいは縦軸との間である。横方向の距離cは、フロートピボット軸Zとフロート１６９とフロートアーム１６７の重量分布の横方向中心との間である。フロート１６９とフロートアーム１６７の重さはW1で表され、当業者には、フロート１６９とフロートアーム１６７が一つの部品あるいはフロートに一体化されたものと認識できる。さらに、横方向の距離bは、フロートピボット軸Zと燃料浮力Ffの縦方向軸との間である。
【００４４】
フロートピボット軸Zについてのトルクを合計すると、方程式：a(Pai+Wv)+cW1=bFfが得られる。WvとW1は、係る他の力と比較し無視できると仮定できる。燃料の比重を０．７３とすると、フロートの浮力Ffは、0.73Vfとなる。フロート弁の露出面積Aiは、(Di2/4と表される。これらの表現から、以下の方程式が得られる：a(0.785PDi2)=b(0.73Vf)。Vfについて解くと、次の方程式が得られる：Vf=1.076a(PDi2)/b。Vfに(Af*h2)を代入すると、Af*h2=1.076a(PDi2)/b。従って、h2=1.076a(PDi2)/(bAf)。
【００４５】
以上より、Afを一定とすると、いかなる設計においてもh2がPに比例することがわかる。言い換えると、もしPが2倍になれば、h2が2倍になる。h2とh1を最小にする制約のない変化をするため、h2は、h2の積が比較的小さくなるように、できるだけ小さいほうがよい。従って、aとDiは、実用的に小さく、Afとbは、実用上大きいほうがよい。
【００４６】
従って、気化器からの蒸発排出を低減する方法は、燃料入口流路１６１の寸法あるいはフロートピボット軸Zと少なくとも燃料入口流路１６１あるいは入口弁１６５の少なくとも一方の縦方向の軸との距離aとのすくなくとも一方、あるいは他方、あるいは好ましくは両方を最小化し、同時に、フロート１６９の燃料接触面積Afあるいは、フロートピボット軸Zと燃料浮力の縦方向の軸との横方向の距離bの一方、他方、あるいは好ましくは両方を最大化し、燃料容器内の燃料の体積を最小化することである。たとえば、小型エンジンの気化器の通常の体積２５から３５ｃｃから約１２から１６ｃｃに小さくすることである。言い換えると、燃料の体積が５０％以上低減される。用語「最小化する」は、事実上小さくすることで、完全な最小化や５０％以上の低減を要求するものでない。用語「最大化する」も事実上大きくすることで、なにかを最大化することを要求するものではない。
【００４７】
さらに、フロート１６９に対向するノズル１５７の横の燃料体積（図２のノズル１５７のピボット軸側）は、フロート１６９の浮力に寄与しない。従って、燃料体積を最小に維持することが好ましい。これは、ノズル１５７のフロート側の比較的多くの燃料体積になるようノズル１５７のピボット軸側の燃料体積を最小となるよう燃料容器１５２を変更することにより成される。言い換えると、燃料容器１５２は、フロート１６７のピボット軸Zから離れるほど下に向かい横方向に傾斜するように角度付けられた内側底面を有するように変更される。
【００４８】
このような燃料容器の変更は、角度をつけられた燃料容器５２を有する気化器１８を示す図３から５に示されている。図４、５に示すように、燃料容器５２は、開端部５４と、その開端部５４から下に向かい延びる壁５６と、その壁５６を終わらせる閉端部５８とを備える。閉端部５８は、フロートアーム６２が全開位置にあるときフロートアーム６２の角度と同じあるいは同様の角度で傾斜する内側底面６０、６０′を備える。気化器１８の燃料室は、燃料容器５２の内側底面６０、６０′と本体４４との間で規定される。フロートピボット軸Z′とフロート６４の横方向の中心との間の距離を可能な限り大きくするするため、フロート６４の左側をフロート容器５２の壁５６の内面に実用可能に接近させる、例えば製造公差を考慮して、約０．０５０インチに近づけることが好ましい。蒸発排出を低減するため、容器設計が燃料体積を最小化するので、気化器１８の燃料容器５２から液体燃料のほぼ完全な排出を可能にすることは、さらに好ましい。ここでの用語「ほぼ完全」は、５０％以上の排出を表し、好ましくは、７５％以上の排出を表す。
【００４９】
従って、燃料容器５２は、低く横たわる収集エリア６６と、その収集エリア６６に設けられた燃料ドレイン出口６８とを備える。言い換えると、燃料ドレイン出口６８を介し燃料容器５２から液体燃料のほぼ完全な排出を可能とするように、燃料ドレイン出口６８は、低く横たわる収集エリア６６近傍に位置付けられる。ここで使われる用語「低く横たわる収集エリア」は、燃料を重力の力の下でそこに蓄えることができるよう、（エンジンの用途で使用されるとき通常の姿勢あるいは方向にある）燃料容器の残りの部分と比較して低い燃料容器の部分を意味する。図５に示すように、低く横たわる収集エリア６６は、燃料容器５２の閉端部５８に配置された溝７０を介し燃料室と流体的に連通している。溝７０は、ドレイン出口６８を通り延びる継手７２を介し燃料容器５２から液体燃料が排出できるように、内側底面６０′から低く横たわる収集エリア６６に向かって傾斜している。
【００５０】
従って、気化器からの蒸発排出を低減する方法は、フロートピボット軸から離れるに従い横方向に下向きに、さらに燃料容器の低く横たわる収集エリアに向かって燃料容器の内側底面を傾けることにより改善される。さらに、気化器から液体燃料のほぼ完全な排出を確実にするには、気化器の燃料容器から液体燃料を取り除く手段を設けることが望ましい。
【実施例３】
【００５１】
図３の機械式蓄圧室あるいはポンプ３２のような燃料を送り蓄えるユニットを使用して、気化器の燃料室あるいは容器５２から燃料が除去される。電気駆動ポンプ（電気ポンプ）、空気機械ポンプ、プランジャ式ポンプなどを含む適したポンプが使用されることが考えられる。図６、７に示すように、ポンプ３２は、ハウジング７４と、内部７８を規定するために周囲クリンプ接合によりハウジング７４に取り付けられたカバー７６とを備える。ハウジング７４とカバー７６は、金属から打ち抜きあるいは機械加工したものか、ポリマー材料からモールドされたものである。
【００５２】
ダイアフラム８０は内部７８内に配置され、クリンプ接合によりカバー７６とハウジング７４との間にシールして係合され、内部７８を、気化器容器ドレインのためのダイアフラム８０のリザーバ側の燃料リザーバ８２と、ダイアフラム８０を動かすため主として使用されるダイアフラム８０の駆動側の駆動室８４とに分割する。ここで使用される用語「リザーバ」は、その容器あるいは燃料タンクに戻すため、気化器の容器５２から引き出された燃料を蓄える適当な入れ物を表す。ダイアフラム８０は、燃料に抵抗性のあるエラストマー材料あるいは燃料システムでの使用に適した他の材料により構成される。
【００５３】
用語「ポリマー材料」は、一般に合成あるいは自然の原料の比較的高い分子重量の材料で、熱硬化と熱可塑を含む。燃料システムに用いるため、ポリマー材料は、ガソリン、ガソホール、アルコールとジーゼルのような炭化水素燃料に非浸透性で抵抗を示すものが好ましい。用語「エラストマー」は、バイトン（商標）のような弗化炭化水素、アクリルニトリルブタジエンのようなニトリルなどの様々なゴムに似た弾性物質を表す。一般に、部品に使用される材料は、寸法安定性、非浸透性と寒暖自在な炭化水素燃料環境内での膨潤と劣化にたいする抵抗を基に選択される。
【００５４】
コイル状の金属圧縮バネ８６が、カバー７６の内側面に対しダイアフラム８０を余裕をもって付勢するために燃料リザーバ８２内に配置される。保護キャップあるいは保護板８８は、ダイアフラム８０とバネ８６の近い方の端部との間に配置される。バネ８６の他の端部は、燃料リザーバ８２と流体的に連通して配置された燃料入口逆止弁９２、燃料出口逆止弁９４と、ポンプ３２の入口、出口９６、９８とを備える中心ボス９０の周囲を囲む。入口、出口９６、９８は、それぞれ、そこに挿入された入口継手１００、出口継手１０２を備える。ポンプ３２の反対側のカバー７６は、駆動室８４に連通して配置された空気逆止弁１０６を有する圧力パルス口１０５を規定する統合継手１０４を備える。
【００５５】
空気逆止弁１０６は、図８に示され、第1と第２の対抗穴１１０′、１１０″を備える通過流路１１０を規定する環状ハウジング１０８を備える。逆止弁１０６は、金属と、ポリマーと・あるいはエラストマー部品で構成される。入口端部は、環状弁座１１２を備え、その弁座１１２に対して着座する閉位置にディスク１１４が係合される。逆止弁１０６の出口端部で、開弁リテーナー１１６が第2の対抗穴１１０″に挿入され、突起１１８を備え、その突起１１８の上に受ける開位置にディスク１１４を支持する。ハウジング１０８は、弁リテーナー１１６を保持するように接合される。逆止弁１０６は、たとえ流体がディスク１１４内のピンホール１２０を通り流れるような圧力の下にあっても、出口端部から入口端部に燃料がそこを容易に流れないように閉じる。逆止弁１０６が開いているとき、ディスク１１４は着座してなくて、リテーナー１１６の突起１１８に対し離れていて、流体が入口端部の流路１１０を通り、ディスク１１４の周りを容易に流れ、開いているリテーナー１１６を通り、弁１０６の出口端部を出て行く。燃料逆止弁９２、９４は、ディスクにはピンホールが設けられていないことを除き、構造と動作はほぼ同様である。
【００５６】
エンジンが動作中、ポンプ３２は、図６に示す引っ込んだ位置から図７に示す出た位置にダイアフラム８０を移動させるために、正の圧力パルスにより駆動される。図６の引っ込んだ位置において、気化器の容器５２から前に受け取った液体の燃料が一次的に燃料リザーバ８２に蓄えられる。動作時、多くのエンジンは、クランクケース内に正の圧力パルスを生成し、それはポンプ３２を駆動するのに使われる。図３に一例を示すと、エンジンのクランクケースCは、ポンプ３２の入口１０５に流体的に連通している。従って、エンジンが動作しているとき、空気の正の圧力パルスが逆止弁１０６を通りポンプ３２の駆動室８４に伝わる。さらにもっと空気が逆止弁１０６を介し駆動室に入るので、空気圧は駆動室８４内で増大し、それにより、バネ８６の力に抗して出る方向にダイアフラム８０を変位させる。図７に示すように、液体燃料は、カバー７６の内側表面に対し引っ込んだ位置から、ハウジング７４のボス９０に対し完全に出た位置へのダイアフラム８０の変位により、出口逆止弁９４と出口９８とを通り燃料リザーバ８２から押出される。図３によると、エンジンの動作中、遮断弁２０が開いているので、燃料は、燃料ライン４０′を通りポンプ３２から押出され、ライン４０′と３８を通り燃料タンクに戻され、および・あるいは、燃料ライン３８′、３８″を通り気化器１８に向かう。駆動室８４からのいくつかの流体はエンジンが動作中に逆止弁ディスク１１４のピンホール１２０を通るので（負の圧力パルスがエンジンのクランクケース内で生成されるとき）、ピンホール１２０を通るいかなる圧力損失にもかかわらず、ハウジング７４に対し前に出た状態にダイアフラム８０を維持するのに、正の圧力パルスの大きさと周期が十分であるようにピンホール１２０の寸法を決めることが望ましい。
【００５７】
エンジンが停止し、従ってクランクケースからの圧力パルスが無くなるまで、ダイアフラム８０は前に出る位置を維持する。エンジンが停止したとき、駆動室８４内の圧力は、ピンホール１２０を通り、開放あるいは通気される。バネ８６の力は、カバー７６に向かいダイアフラム８０を移動させることができ、それにより、燃料リザーバ８２の体積が増大し、同時に駆動室８４の体積が減少し、流体は逆止弁ディスク１１４のピンホール１２０を通りゆっくりと通気される。図４、６を参照し、燃料リザーバ８２の体積が増大するので、液体燃料は、ドレイン出口６８、継手７２、燃料ライン４０を通り、気化器容器５２から吸い出され、入口９６と入口逆止弁９２を通り燃料リザーバ８２に入る。通常のエンジン動作中は、ポンプ３２の燃料リザーバ８２の最大体積は、気化器１８の燃料容器５２内に保持されている燃料の体積と大きいか、少なくとも同じであることが望ましい。
【００５８】
図３において、エンジンの停止中、燃料遮断弁２０は気化器１８への燃料流を停止するため閉じている。従って、気化器１８の燃料容器５２には、燃料は残されていないか、ほとんど残されていない。それにより、気化器から大気への燃料蒸気の排出と逃げは、大きく低減される。液体燃料は、燃料タンク１６、燃料ライン３８、３８′、３８″とポンプ３２内に封止される。ポンプ３２の燃料リザーバ８２内の燃料は、ダイアフラム８０を介し浸透していく。従って、バネ板８８は、その板８８とカバー７６との間の環状シールを形成するように配置される。燃料は、板８８を通り、駆動室８４に到達することはできなく、ダイアフラム８０の側を浸透する燃料はカバー７６により捉えられる。エンジンが再起動するとき、この浸透した燃料蒸気はエンジンクランクケースに戻り、エンジン空気入口に通気される。
【００５９】
エンジン駆動の装置によっては、上述した空気ポンプ３２と使用するのに適していないのもがある。例えば、エンジンによって、気化器から燃料を引き出し、燃料タンクに戻す空気ポンプを駆動するのに十分な大きさのクランクケース圧力パルスを生成しないものがある。比較的小型の４サイクルエンジンのクランクケース圧力パルスは通常約１．０−１．５インチHｇで、これは、約１８−２７インチの燃料揚程と同等である。従って、燃料タンクの燃料レベルが関連する空気ポンプ上で１８−２７インチより大きければ、その空気ポンプは、クランクケース圧力パルスからの動力下で、液体燃料をタンクに戻すよう動かすことができない。さらに、もし、ポンプから燃料タンクに液体燃料を移動することができないなら、燃料タンク内で圧力を増加させることが困難となる。バネの力は、ダイアフラムの内部抵抗力を超え、燃料容器から燃料を引き出すのに十分な大きさでなければならない。ダイアフラムに作用する正味の圧力（駆動室圧力からバネにり発生する力を引いたもの）は、燃料タンクの圧力と燃料揚程圧力を合わせたよりも大きくなければならない。でなければ、ポンプ出口逆止弁９４は閉じたままにされるかである。
【実施例４】
【００６０】
図９から１１は、他の空気ポンプ２３２の形式の機械式ポンプの第２の実施例を図示し、単シリンダあるいは多シリンダの４ストロークエンジンのための、エンジン入口マニホルドから負あるいは真空のパルスを動作するよう設計されている。この空気ポンプ２３２は、燃料タンク内の通常大気圧を超える圧力と通常の燃料揚程圧力を加えたものを超えるよう、上述の空気ポンプ３２よりも比較的大きな圧力を生成する。この実施例は、図６から８の実施例に似ており、これらの図で、対応する部品には同じ番号を指定する。さらに、共通の主要件については、以下に繰り返さない。
【００６１】
図９、１０は、空気ポンプ２３２を図示し、ポンプ２３２のダイアフラム２８０を駆動する正の圧力パルスを生成するため、エンジン入口マニホルド（図示せず）から受け取った負あるいは真空のパルスを使用する。ポンプ２３２は、ハウジング２７４と、内部２７８を規定するため、リベット２７５のような締結具によりハウジングに取り付けられたカバー２７６とを備える。図１０に示すように、ダイアフラム２８０は、内部２７８内に配置され、その内部２７８を燃料リザーバ２８２と駆動室２８４とに分割するためにカバー２７６とハウジング２７４との間にシールして係合されている。コイル状の圧縮バネ２８６は、カバー２７６の環状突起２７７に対しダイアフラム２８０を余裕をもって付勢するために、燃料リザーバ２８２内に設けられている。バネ板２８８は、ダイアフラム２８０とバネ２８６の近いほうの端部との間に受け止められている。バネ２８６の他の端部は、燃料リザーバ２８２とポンプ２３２の入口、出口２９６、２９８とに流体的に連通するよう配置された入口、出口逆止弁２９２、２９４を備える中央ボスの周囲を取り囲む。入口、出口２９６、２９８は、それに挿入された入口、出口継手３００、３０２とをそれぞれ備える。ポンプ２３２の反対の端部で、カバー２７６が、一方で駆動室２８４と、他方で真空ポンプ３２２と連通する圧力口３０５を備える。
【００６２】
図１０、１１おいて、真空ポンプ３２２は、エンジン入口マニホルド（図示せず）からの負あるいは真空の圧力を、駆動室２８４を加圧するために、正の圧力パルスに変換する。真空ポンプ３２２は、通常、取付ガスケット３２６を有するカバー２７６に対向して取りつけられたバルブ板３２４と、バルブダイアフラム３３０を有するバルブ板３２４に対向して取り付けられたダイアフラム板３２８と、真空ダイアフラム３３４、バネ３３６、バネ板３３８を止め、ダイアフラム板３２８に対向し、ダイアフラム３３０、３３４、板３２４、３２８、ガスケット３２６内に開口を通し延びるボルト３４０によりカバー２７６に取りつけられたカバー３３２とを備える。
【００６３】
真空ポンプ３２２は、入ってくる真空パルスの大きさによる例えば４−５ｐｓｉｇの空気圧を供給するため、代わりの真空パルスとバネ力によって動作する。真空ポンプ３２２は、真空パルスと入ってくる大気の空気を受け取り、入ってくる空気をフィルターし、その空気を駆動室２８４に移動させるよう真空パルスを使用する。圧縮バネ３３６は、通常、バネ板３３８とダイアフラム３３４をダイアフラム板３２８のボール状表面３４２に向かって付勢する。エンジンの動作中、真空パルスは、カバー３３２の継手３４４を通り、ダイアフラム３３４とカバー332間で規定された真空室３４６に受け取られる。真空パルスは、バネ３３６の付勢力に対抗して、ダイアフラム３３４をカバー３３２に引張るよう真空室３４６を引くようにする。真空パルスとの間は、バネ３３６の力が、ダイアフラム板３２８に向かってダイアフラム３３４を押す。
【００６４】
各真空パルスで、バルブ板３２４は、バルブ板３２４とカバー２７６との間に入口流路３４８を部分的に規定する溝を通り入ってくる空気を受け止める。環状のフィルタ３５０は、入ってくる空気をフィルタするためにバルブ板３２４のポケット３５２内に配置される。空気は、バルブ板３２４の開口３５４を通り、ピンホール３５８を有するバルブダイアフラム３３０の入口弁フラップ３５６を通る。そして、空気は、ダイアフラム板３２８の入口弁ポケット３６０を通り、真空ダイアフラム３３４とダイアフラム３２８のボール状表面との間で規定された圧力室３６２の中に流れる。
【００６５】
各バネパルスで、圧力室３６２内の空気は、入口弁フラップ３５６によりポンプ３２２から流れ出ることがほぼ防止される。代わりに、今加圧されている空気が、圧力室３６２からダイアフラム板３２８の出口流路３６４を通り流れ、貫通するピンホール３６８を有するバルブダイアフラム３３０の出口弁フラップ３６６を通る。加圧された空気は、出口弁ポケット３７０と、バルブ板３２４の出口開口３７２を通り、取付ガスケット３２６の出口開口３７４を通り真空ポンプ３２２から出て流れる。
【００６６】
空気ポンプ２３２は、ダイアフラム２８０を、図１０に示される引っ込み位置から前に出る位置（図示せず）に変位させるよう、関連する真空ポンプ３２２から受けとった正の圧力の空気パルスにより駆動される。図１０の引っ込み位置において、気化器１８から前に受け取った規定燃料は、燃料リザーバ２８２に一次的に蓄えられる。エンジンが動作中、真空ポンプ３２２からの空気の正の圧力パルスは、駆動室２８４に入る。この駆動室２８４に空気が入り続けるので、駆動室２８４内で空気圧が上昇し、それにより、バネ２８６の力に対抗して、出る方向にダイアフラム２８０を変位させる。
【００６７】
一番前に出た位置で、カバー２７６の環状突起２７７に対する引っ込み位置からハウジング２７４のボス２９０に対する一番前に出た位置へのダイアフラム２８０の変位により、液体燃料が、出口逆止弁２９４と出口２９８とを通り、燃料リザーバ２８２から押出される。燃料は、実施例３のポンプ３２について記述したように、ポンプ２３２から、燃料システムの残りに押出される。エンジンの動作中、駆動室２８４からの流体は、弁フラップ３６６、３５６のピンホール３６８、３５８を通り流れるが、空気パルスの大きさと周期が、ピンホール３６８、３５８を通る圧力損失にもかかわらず、ハウジング２７４に対して前に向かう状態にダイアフラム２８０を維持するのに十分であるように、ピンホール３６８、３５８の寸法を決めるのが望ましい。
【００６８】
前述の二つの実施例は、燃料システムとエンジン構造に使用される気化器から燃料を除去するための適したリザーバと空気ポンプを提供している。しかし、このような空気ポンプが適していない燃料システムや、エンジンの用途がある。例えば、用途によって、燃料タンクが、気化器と比較し非常に高く取り付けられ、あるいは、燃料タンクが、関連するエンジンの圧力パルス出力と比較して比較的高い内部圧力を有する。このような用途では、以下に述べるように、空気式のポンプは望ましくない。
【実施例５】
【００６９】
図１２は、プランジャ駆動式の機械ポンプあるいはプランジャポンプ４３２の第３の実施例を示し、それは、前述の空気ポンプ３２、２３２よりも比較的大きな圧力を生成するために、手動あるいはバネによる押付け力を基に動作するよう設計され、それにより、燃料揚程圧力と結合した燃料タンク内部圧力に打ち勝つ。この実施例では、図１−１１の実施例と多くの点で似ており、いくつかの図を通し、似ているあるいは対応する要素については同じ符号を記す。さらに、共通の主要件については、ここで繰り返さない。
【００７０】
図１２は、オン位置にあるエンジンのプランジャポンプを図示している。ポンプ４３２は、内部４７８を規定するための、ハウジング４７４と、リベット３７５などのような締結部品でハウジング４７４に取り付けられたカバー４７６とを備える。図１２に示すように、ダイアフラム４８０が、内部４７８を燃料リザーバ４８２と駆動室４８４とに分割するように、ハウジング４７４とカバー４７６との間で内部４７８内に配置されている。コイル状の圧縮バネ４８６は、燃料リザーバ４８２内に配置され、一端でバネ板４８８を介し、ダイアフラム４８０と係合する。バネ４８６の反対の端で、バネ４８６は、ポンプ４３２の燃料リザーバ４８２と入口、出口４９６、４９８と流体的に連通するよう配置された入口、出口逆止弁４９２、４９４とを備える中央ボス４９０の周囲を囲んでいる。入口、出口４９６、４９８は、それぞれ、そこを貫通する入口、出口継手５００、５０２を備える。
【００７１】
プランジャポンプ４３２は、燃料リザーバ４８２から燃料を排出するため、プッシュ・プル動作をダイアフラム４８０の変位に変換するためのプランジャ部５２２を備える。プランジャ部５２２は、スライド可能に取り付けられた電線５２８を有するシース５２６を備えるプッシュ・プルケーブル組立体のような駆動部を保持するため、カバー４７６に係合されたコネクタハウジング５２４を備える。ワイヤ５２８は、コネクタハウジング５２４内にスライド可能に収容されたステム５３４を備えるプランジャ５３２に一体化された球状端部５３０で終止される。前進バネ５３６は、プランジャ５３２のステム５３４を囲み、カバー４７６のバネ座４７７内に着座される。ステム５３４は、バネ５３６の他端を受け止めるバネ板５３８で終止され、ダイアフラム４８０に対向するよう位置付けられる。
【００７２】
図示されるように、プランジャポンプ４３２は、プッシュ・プルワイヤ５２８の動きにより駆動され、そのワイヤ５２８は、安全レバー２６に従って動作し、図１の芝刈機１２のハンドル２８に旋回可能に取りつけられる。当業者には、ワイヤ５２８が、弁２０のプッシュ・プルケーブルが取り付けられた反対側の安全レバー２６のピボット軸の側で、安全レバー２６に取り付けられることが認識できる。ワイヤ５２８は、旋回可能な反転リンクを介し、安全レバー２６に取り付け可能でもある。ユーザーが安全レバー２６を握り、エンジンの動作位置２６′にハンドル２８に向かって動かすとき、プッシュ・プルワイヤ５２８は、プランジャ５３２への力を弛め、それにより、バネ５３６が、図１２に示すように、引っ込む位置（図示せず）から前に出る位置にダイアフラム４８０を移動させることを可能する。このように、気化機８から前に収容し、燃料リザーバ４８２に一時的に溜められた液体燃料は、ダイアフラム４８０の動きにより、ポンプ４３２から排出される。前に出る位置で、前の引っ込んだ位置からハウジング４７４に対し相対的に新たに前に出た位置へのダイアフラム４８０の変位により、液体燃料は燃料リザーバ４８２から出口逆止弁４９４と出口４９８を通り押出される。燃料は、第1の実施例に関し上述したように、ポンプ４３２から出、燃料システムの残りに押出される。
【００７３】
ユーザーが安全レバー２６をハンドル２８から解放したような、エンジンが停止のとき、図１２に示す前に出た位置から、引っ込んだ位置（図示せず）に、ダイアフラム４８０が移動するのを許すように、プッシュ・プルワイヤ５２８は、プランジャ５３２を後ろに向かい引っ込むようにする。当業者には、安全レバー２６の解放でプランジャ５３２を前に出す以外に、安全レバー２６と引っ込めるプランジャ部５２２の間に適した連結を仲介することが認識できる。プランジャ５３２は素早く引っ込められ、バネ４８６がダイアフラム４８０を後ろ向きにカバー４７６に向かって変位することを許し、それにより、燃料リザーバ４８２の体積を大きくし、同時に駆動室４８４の体積を小さくする。燃料リザーバ４８２の体積が増大するので、液体燃料はドレイン出口６８、継手７２、燃料ライン４２とを通り、気化器容器５２から、入口４９６と入口逆止弁４９２とを通り燃料リザーバ４８２に引き出される。
【００７４】
プランジャが、プッシュ・プルケーブルで手動的に駆動される代わりに電気機械的に駆動されることも考えられる。例えば、プランジャをソレノイドで使用できるようにし、プランジャのステムをソレノイドのアーマチュアとして使用するよう、磁気に反応する材料で構成することができる。当業者には、プッシュ・プルソレノイドがプランジャステムに使用でき、特に、前に出た位置と、引っ込んだ位置の両方でプランジャを保持するラッチソレノイドが使用できることが認識できる。また、プランジャ５３２に取り付られたプッシュ・プルの部を介しユーザの手で直接、プランジャポンプ４３２が手動で駆動できる。
【実施例６】
【００７５】
図１３−２３は、空気ポンプ６３２の形式の機械式ポンプの第４の実施例であり、蓄えられた燃料を排出するために、エンジンのクランクケースから正の圧力パルスで駆動される。空気ポンプ６３２は、上記の空気ポンプ３２、２３２の弁ピンホールを備えておらず、これらのポンプ３２、２３２よりも比較的大きな圧力を生成する。さらに、空気ポンプ６３２は、図３の遮断弁２０の機能を統合しており、空気ポンプ６３２は、同時にあるいは引き続いて気化器１８への液体燃料流を停止し、エンジンの停止中は、気化器１８から液体燃料を引き出す。従って、空気ポンプ６３２は、基本的に一体化されたポンプ・弁組立体である。この実施例は、図６−８の実施例と似ており、図において、同じ、あるいは対応する部品は同じ番号を記する。さらに、共通の主要件については、ここでは繰り返さない。
【００７６】
図１３−１７は、エンジン停止状態での空気ポンプ６３２を示す。ポンプ６３２は、内部６７８を規定するハウジング６７４と、ボルト６７５のような締結部でハウジング６７４に取り付けられたカバー６７６とを備える。図１５、１６に示すように、ダイアフラム６８０は内部６７８内に配置され、内部６７８を燃料リザーバ６８２と駆動室とに分離するために、カバー６７６とハウジング６７４との間に密封し係合される。コイル状の圧縮バネ６８６は、カバー６７６の環状の突起６７７に対向しダイアフラム６８０を余裕をもって付勢するために燃料リザーバ６８２内に配置される。バネ板６８８は、ダイアフラムとバネ６８６の近い端部との間に収容される。バネ６８６の反対の端部で、バネ６８６は、ハウジング６７４の環状の突起６９０を囲む。図１６、１７において、入口、出口の逆止弁６９２、６９４は、ポンプ６３２の入口、出口６９６、６９８を介し、燃料リザーバ６８２に流体的に連通するよう配置されている。入口、出口６９６、６９８は、以下に記述するように、入口と出口継手７００、７０２とそれぞれ連通している。ポンプ６３２の反対の端部で、カバー６７６は、一方の側で駆動室６８４と、他方の側でハウジング６７４の圧力ポート７０７と連通する圧力ポート７０５を備える。
【００７７】
図１３−１７において、多機能遮断弁７２２は、エンジンクランクケース（図示せず）への、および、からの空気圧力を制御するのと同様に、気化器１８への、および、からの燃料流を制御するために設けられている。図１７において、遮断弁７２２は、それとの間にバルブガスケット７２６を有するハウジング６７４に向かって取り付けられたバルブ板７２４と、回転バルブ７３０と延びた金属羽７３２とを捉え、それとの間にカバーガスケット７３４と有するバルブ板７２４に向かって取り付けられ、カバーガスケット７３４とバルブ板７２４とバルブガスケット７２６の開口を通し延びるボルト７３６でハウジング６７４に固定されるバルブカバー７２８とを備える。レバー７３８は、カバー７２８を通し、回転バルブ７３０に固定され、コイル状捩りバネ７４０により、図示されているように、エンジン停止位置に付勢される。
【００７８】
遮断弁７２２とポンプ６３２のエンジン動作位置は、レバー７３８がエンジン動作位置（図示せず）に回転する図１５−２３を参照し、以下に説明する。遮断弁７２２は、燃料タンク１６から気化器１８へと、燃料リザーバ６８２から燃料タンク１６と気化器１８のどちらかか両方に液体燃料の流れを制御する。液体燃料は、燃料タンク１６からタンク入口継手７２４を通りポンプ６３２に流れる。バルブ板７２４のポートを通り、燃料出口流路７４３から燃料溝７４４を通り回転バルブ７３０に燃料が流れる。燃料溝７４４を通り、そこから燃料入口流路７４５を通りバルブ板７２４に燃料が戻る。バルブ板７２４のポートを通り、燃料リザーバ６８２から気化器１８に燃料は流れる。さらに、燃料リザーバ６８２から、そこに配置された燃料出口６９８と出口逆止弁６９４を通り、バルブガスケット７２６の出口開口７４６を通り、バルブ板７２４のポンプ側の燃料溝７４７を介しバルブ板７２４に、そして、燃料出口流路７４８を通りバルブ板から液体燃料が流れる。それから、燃料は、燃料溝７４４を通り回転バルブ７３０に流れ、燃料流路７４３、７４５のどちらか、あるいは両方を通りバルブ板７２４に戻る。従って、燃料リザーバ６８２からの燃料は、それぞれ燃料継手７４２、７０２を通り、最後には、燃料タンク１６と気化器１８のどちらか、あるいは、両方に流れる。
【００７９】
遮断弁７２２は、また、エンジンクランクケースからポンプ６３２の駆動室６８４への空気の正の圧力パルスの流れを制御する。圧力パルスの空気は、空気継手７５０を介し、バルブ板７２４に流れる。バルブ板７２４から、出口流路７５１を通り、回転バルブ７３０に、その空気が流れる。回転バルブ７３０の空気溝７５２を通りパルス空気が流れ、入口流路７５３を通りバルブ板７２４に戻る。バルブ板７２４内に配置されている入口逆止弁７０６を通り、バルブ板７２４のそばのポンプ内の空気溝７５４を通り、バルブガスケット７２６の空気開口７５５を通り、ハウジング圧力ポート７０７を介し、ポンプ６３２のハウジング６７４に、パルスの空気が流れる。図１６に示すように、内部のハウジング圧力ポート７０７を通り、内部のカバー圧力ポート７０５を通り、駆動室６８４にパルス空気が流れる。燃料リザーバ６８２に溜められた燃料をポンプ６３２からタンク１６および・あるいは気化器１８に移すように、カバー６７６から離し、ハウジング６７４の環状ボス６９０に向かってダイアフラム６８０を移動させるために、加圧された空気が駆動室６８４に蓄えられる。
【００８０】
遮断弁７２２とポンプ６３２のエンジン停止動作を、レバー７３８がエンジン停止位置に回転されるのが示されている図１５−２３を参照し、説明する。遮断弁７２２は、タンク１６とポンプ６３２の燃料リザーバ６８２の両方から気化器１８への液体燃料流を停止する。停止位置のレバー７３８で、気化器１８への燃料流は停止され、気化器燃料入口流路７４５は、エラストマーの弁シール７６１の端部７６０により停止される。燃料溝７４７を介し燃料出口流路７４８と連通している出口逆止弁６９４が燃料リザーバ６８２からの流れだけを許しているので、燃料出口流路７４３から燃料出口流路７４８を通り燃料リザーバ６８２へ液体燃料は流れることはできない。従って、燃料タンク１６からの液体燃料は、弁７２２を通って流れることはない。
【００８１】
遮断弁７２２は、また、ポンプ６３２の駆動室６８２からエンジンクランクケースへ戻す加圧空気の解放を制御し、それにより、ポンプ６３２が気化器１８の燃料容器５２から燃料を引き出すことを許す。図１６において、駆動室６８４から内部の圧力ポート７０５、７０７を通り、遮断弁７２２に加圧空気が流れる。バルブガスケット開口７５５を通り、逆止弁７０６の周りのバルブ板７２４の溝７５４を通り、出口溝７６２を通り、圧力解放出口流路７６３を介しバルブ板７２４の外に、加圧空気が流れる。それから、回転バルブ７３０内の空気溝７５２を通り、空気流路７５１を通りバルブ板７２４に戻り、空気継手７５０を通り遮断弁７２２の外に加圧空気が流れる。従って、バネ６８６は、ダイアフラム６８０がカバー６７６の環状突起６７７に対向するよう配置されるまで、相対的にハウジング６７４から離れカバー６７６に向かう方向にダイアフラム６８０を変位させることが可能である。同時に、ダイアフラム６８０の移動が、気化器入口継手７００を通りバルブ板７２４に、バルブ板７２４のポンプ側の燃料入口溝７６５を通り、バルブガスケット７２６の燃料入口開口７６６を通り、入口逆止弁６９２と入口流路６９２を通り燃料リザーバ６８２に、燃料を引張る。このように、比較的高い圧力のポンプは、個別の部品と燃料システムとの接続の総数を低減するように遮断弁の構造と機能を一体化することをもたらす。
【実施例７】
【００８２】
図２４−２７は、気化器と機械式ポンプ８００との組合せ実施例を示している。気化器部８１８は、図１−５を参照し上述したものとほぼ同様である。同じように、機械式ポンプ部８３２は、図１３−２３を参照に上述したものとほぼ同様である。この実施例と、上述の実施例との基本的な違いは、サブ組立体が、燃料ラインや継手のような、燃料システム内の部品の数を低減するため、大きな一つの組立体に一体化されたものである。この実施例は、図１−５と図１３−２３の実施例と多くの点でほとんど同じであり、図面で同等あるいは対応する部品には同じ記号を記される。さらに、共通の主要件について、ここでは繰り返さない。
【００８３】
気化器８１８は、チョーク弁８４７を操作するチョークレバー８４６を有する気化器本体８４４と、スロットル弁（図示しない）を操作するスロットルレバー８４８と、本体８４４に保持されたフロート容器あるいは燃料容器８５２とを備える。燃料容器８５２は、上述したような好ましい設計と構造によると、角度を付けられることが好ましい。
【００８４】
図２６において、燃料容器８５２は、開端部８５４と、開端部８５４から下方に延びる壁８５６と、壁８５６を終止する閉端部８５８とを備える。燃料容器８５２の一方の側で、以下に説明するように、壁８５８は、延在部８５７を備える。閉端部８５８は、上述したように傾斜した内側底面８６０、８６０′を備える。気化器８１８の燃料室は、燃料容器８５２の内側底面８６０、８６０′と本体８４４との間に規定される。
【００８５】
燃料容器８５２は、燃料容器８５２から液体燃料をほぼ完全に排出できるように、低く横たわる収集エリア８６６と、その低く横たわる収集エリア８６６に配置された燃料ドレイン出口８６８とを備える。低く横たわる収集エリア８６６は、燃料容器８５２の閉端部８５８に配置された溝８７０を介し、燃料室と連通している。溝８７０は、液体燃料が継手８７２を通り燃料容器８５２を出ることができるように、内側底面８６０′から離れ、低く横たわる収集エリア８６６に向かって傾斜している。継手８７２はOリング８７３を備え、延在部８６７により保持され、その一端で、燃料容器８５２に設けられている容器出口流路８６９と連通している。継手８７２の反対側は、気化器本体８４４に配置されているドレイン流路（図示しない）の一端に挿入される。出口流路８６９は、ドレイン出口８６８を介し、低く横たわる収集エリアに継手８７２を連結する。気化器８１８から液体燃料を完全な排出をより確実にするため、燃料容器８５２から液体燃料を排除する手段が設けられることが望ましい。
【００８６】
そのような手段は、ハウジング８７４と締結部品８７５でそれに取り付けられたカバー８７６とを備えたポンプ８３２を有する。多機能遮断弁９２２が、エンジンのクランクケース（図示しない）への、あるいは、からの空気圧力パルスを制御すると同様に、気化器８１８への、あるいは、からの燃料流を制御するために設けられている。遮断弁９２２は、バルブガスケット９２６を介し、ハウジング８７４に取り付られたバルブ板９２４と、カバーガスケット９３４を介しバルブ板９２４に取り付けられ、ボルト９３６でハウジング８７４に取り付けられているバルブカバー９２８とを備えている。レバー９３８は、カバー９３８を貫通し延びており、図示するように、コイル状の捩りバネ９４０によりエンジン停止位置に付勢されている。
【００８７】
ポンプ８３２は、気化器８１８に直接取り付けられている。ドレイン継手９００と気化器燃料供給継手９０２は、ハウジング８７４から外向きに伸びており、それぞれのドレインに挿入され、気化器本体８４４に流路（図示しない）を供給する。ドレイン継手９００は、出口流路８６９、継手８７２、本体ドレイン流路（図示しない）を介し、燃料容器のドレイン８６８と流体的に連通している。同様に、燃料供給継手９０２は、本体供給流路（図示しない）を介し、気化器燃料室に流体的に連通しており、本体供給流路は、気化器本体８４４内の燃料室入口流路（図示しない）と流体的に連通している。ハウジング８４４は、水平取付延在部８８０と、垂直取付延在部８８２を備える。水平取付延在部８８０は、気化器８１８の対応する取付延在部８８４に取り付けられ、垂直取付延在部８８２は、気化器８１８の対応する取付延在部（図示しない）に取り付けられる。ボルト８８６は、ハウジング延在部８８０、８８２を貫通し延び、気化器８１８内にねじ込まれる。
【００８８】
多機能遮断弁９２２を備えるポンプ８３２は、上述の実施例にて記述したポンプ７３２と弁７２２とほぼ同様である。
【実施例８】
【００８９】
図２８−３１は、上述の実施例の特徴の多くを示し、いくつかの追加の特徴を含む燃料システムの実施例をブロック図で示す。この実施例は、上述の実施例と多くの点で同様であり、図面で同等あるいは対応する部品には同じ記号を記される。さらに、共通の主要件について、ここでは繰り返さない。
【００９０】
図２８−３１のブロック図は、燃焼エンジン１０１４を有するエンジン駆動による装置１０１２と燃料を蓄えエンジン１０１４に供給する燃料システムを示す。燃料システムは、燃料を蓄える燃料タンク１０１６と、燃料を搬送する燃料ラインあるいは燃料パスと、燃料と空気を混合するための気化器１０１８と、燃料の蒸発排出を制御するため、互いの間を流体的に連通する一体化された燃料ポンプ・弁駆動装置１０３２とを備える。燃料タンク１０１６は、４ｐｓｉｇを超える内部燃料タンク圧力で開く圧力開放弁１０４３を備える。気化器１０１８は、気化器本体１０４４と、従来例で公知のように、流体的に連通するよう本体１０４４に取り付けられた空気清浄器１０４５と本体１０４４と流体的に連通して取り付けられた燃料容器１０５２とを備える。
【００９１】
ポンプ・弁駆動装置１０３２は、ダイアフラム１０８０により、気化器燃料容器からの燃料のためのリザーバ１０８２と駆動室１０８４に分割された内部１０７８を備える。装置１０３２は、３つの弁と３つの逆止弁とを有する弁駆動部１０２０を備える。作動される燃料タンク蒸気通気弁１１７６が、燃料タンク１０１６の上部と空気清浄器１０４５との間に延びる燃料タンク蒸気流体パス１１７８、１１７８′に設けられている。作動される燃料供給弁１０４１は、燃料タンク１０１６の低い部分と気化器本体１０４４との間を延びる燃料供給流体パス１０３８に配置される。
【００９２】
作動される加圧空気弁１１６１は、駆動室と１０８４とエンジンクランクケース１０１５との間の分岐された加圧空気流体パス１１５３、１１５３′、１１５３″に配置される。空気弁１１６１は、同時に両方でないのが望ましいが、圧力パルス分岐１１５３′あるいは圧力解放分岐１１５３″の一方あるいは他方と、駆動室１０８４を連通させる。言い換えると、空気弁１１６１は、解放流路１１５３″を通る、駆動室１０８４とクランクケース１０１５との連絡を開き、しかし、同時あるいは同期して、圧力パルス流路１１５３′を通る、駆動室１０８４とクランクケースとの連絡を閉じる。
【００９３】
また、ポンプ・弁駆動装置１０３２は、逆止弁を備える。圧力パルス逆止弁１１０６は、駆動室１０８４とエンジンクランクケース１０１５との間の分岐流体パス１１５３、１１５３′、１１５３″のパルス分岐１１５３′にある。燃料リザーバ入口逆止弁１０９２は気化器ドレイン流体パス１０９１にあり、燃料リザーバ出口逆止弁１０９４はリサイクル流体パス１０９３にある。
【００９４】
図２８は、エンジン動作モードでの装置１０１２を示す。このモードでは、エンジン１０１４が動作中、液体と蒸気の燃料は燃料タンク１０１６から気化器１０１８へ流れる。エンジンが動作中、液体燃料と燃料の蒸気の流れを許すように、ポンプ・弁駆動装置１０３２は、ソレノイドなどにより自動的に駆動されるか、あるいは、リモートハンドルに取り付けられたケーブルと装置のレバーによって手動で駆動される。
【００９５】
ポンプ・弁駆動装置１０３２は、燃料蒸気が、燃料タンク１０１６から、タンク蒸気入口導管１１７８を通り、全開の燃料タンク蒸気通気弁１１７６を通り、タンク蒸気出口導管１１７８′を通り、空気清浄器１１０４５に流れることを許す。代わりに、出口導管１１７８′は、炭素容器（図示しない）、大気、エンジン入口ポート、気化器の所望される部分などに連通するようになっている。
【００９６】
また、ポンプ・弁駆動装置１０３２は、液体燃料が、燃料タンク１０１６から、液体燃料入口導管１０３８を通り、全開の気化器燃料入口弁１０４１を通り、液体燃料出口導管１０３８′を通り、気化器１０４４とフロート弁（図示しない）を通って、気化器本体１０４４と燃料容器１０５２の間に規定された気化器燃料室に流れることを許す。
【００９７】
弁駆動装置の逆止弁は、燃料流あるいはそこを流れる加圧空気を自動的に許し、あるいは防止する。エンジンの動作中において、正のパルス化あるいは加圧された空気は、クランクケース１０１５から、逆止便１１０６を通り、開いた加圧空気弁１１６１を通り、ダイアフラム１０８０を前に出る位置に維持するように駆動室１０８４に流れる。空気弁１１６１は、空気のパルスが駆動室１０８４に流れるのを許すよう、開いている。駆動室１０８４の内部圧力は、約０．５psigであることが好ましい。
【００９８】
図２９は、エンジンの停止モードでの装置１０１２を示すのものであり、そこで、動作する弁は、閉じつつあるか、閉じられている。このモードでは、液体も蒸気も燃料は、燃料タンク１０１６から気化器１０１８へ流れることは許されない。燃料蒸気が、燃料タンク１０１６から、タンク蒸気入口導管１１７８を通り、タンク蒸気出口導管１１７８′を通り、空気清浄器１０４５に流れることを停止するよう、ポンプ・弁駆動装置１０３２の燃料タンク蒸気通気弁１１７６は閉じている。また、燃料タンク１０１６から、液体燃料入口導管１０３８を通り、液体燃料出口導管１０３８′を通り、気化器燃料室への液体燃料の流れを停止するよう、気化器の燃料入口弁１０４１は閉じている。上述の実施例で検討したように、燃料がリサイクル流体パス１０９３を通りリザーバ１０８２に引き込まれることを出口逆止弁１０９４が防止する間、ダイアフラム１０８０を変位可能にし、それにより、燃料を気化器容器１０５２から入口逆止弁１０９２を通り、リザーバ１０８２に引き出すため、駆動室１０８４からの加圧空気は、駆動された加圧空気弁１１６１を通りエンジンクランクケース１０１５に戻ることが許される。エンジン停止中、駆動室１０８４の内部圧力は、約０．５ｐｓｉｇから約０．０ｐｓｉに減少する。
【００９９】
図３０は、駆動された弁が閉じている、エンジン停止モードの装置１０１２を示している。上述のモードのように、このモードにおいて、液体も蒸気も燃料が、燃料タンク１０１６から気化器１０１８に流れることを許されない。燃料蒸気が、燃料タンク１０１６から、タンク蒸気入口導管１１７８を通り、タンク蒸気出口導管１１７８′を通り、空気清浄器１０４５に流れることを停止するよう、ポンプ・弁駆動装置１０３２の燃料タンク蒸気通気弁１１７６は完全に閉じている。また、燃料タンク１０１６から、液体燃料入口導管１０３８を通り、液体燃料出口導管１０３８′を通り、気化器燃料室への液体燃料の流れを停止するよう、気化器の燃料入口弁１０４１は閉じている。駆動室１０８４からのいかなる空気も、開いている加圧空気弁１１６１を通り、エンジンクランクケース１０１５に戻り流れることがまだ許されている。この点により、全ての、あるいは、ほぼ全ての燃料は、気化器容器１０５２から流路１０９１と入口逆止弁１０９２を通り、燃料リザーバ１０８２内に蓄えられ、封止される。燃料リザーバ１０８２内の蒸気圧力の増加は、入口逆止弁１０９２を閉じることにより封止され、閉じた気化器入口弁１０４１により気化器入口から封止される。燃料リザーバ１０８２は、逆止弁１０９４を通し、燃料タンク１０１６との連通を維持する。駆動室１０８４の内部圧力は、燃料タンク１０１６内の燃料による揚程圧力だけであることが望ましい。燃料の遮断が気化器にもたれされ、容器燃料の引き出し、蓄えが、燃料及び・あるいは燃料蒸気が燃料容器から逃げるのを防止することにより、昼間の損失を低減する。
【０１００】
図３１は、いくつかの流体パスが開いている、あるいは、開かれつつある、エンジン始動中の装置１０１２を示す。エンジンの動作モードのように、このモードでは、液体と蒸気の燃料が燃料タンク１０１６から気化器１０１８に流れる。燃料タンク１０１６から、タンク蒸気入口導管１１７８を通り、開いている、あるいは、開きつつある燃料タンク蒸気通気弁１１７６を通り、タンク蒸気出口導管１１７８′を通り、空気清浄器１０４５に、燃料蒸気が流れるのを、ポンプ・弁駆動装置１０３２が許す。また、燃料タンク１０１６から、液体燃料入口導管１０３８を通り、開いている、あるいは、開きつつある気化器燃料入口弁１０４１を通り、液体燃料出口導管１０３８′を通り、気化器燃料室に、液体燃料が流れるのを、ポンプ・弁駆動装置１０３２が許す。パルス化あるいは加圧された空気が、逆止弁１１０６を通り、開いた空気弁１１６１を通り、ダイアフラム１０８０を変位する駆動室１０８４に流れる。ダイアフラム１０８０は、燃料リザーバ１０８２から、逆止弁１０９４、導管１０９３、弁１０４１の上流の導管１０３８に燃料を排出するように変位する。
【０１０１】
本発明の開示は、CONTROLLING EVAPRATIVE EMISSIONS IN A FUEL SYSTEM（燃料システムにおける蒸発排出の制御）という名で、２００４年9月３０日に提出されたアメリカ特許申請番号１０／９５５，７８１に記述されている燃料システムの様々な部品と特徴と組み合わさる。
【実施例９】
【０１０２】
図３２は、上述の実施例の特徴の多くが示され、さらなる特徴を含む燃料システムの他の実施例を示す。この実施例は、上述の実施例と多くの点で同様であり、図面で同等あるいは対応する部品には同じ記号を記される。さらに、共通の主要件について、ここでは繰り返さない。
【０１０３】
図３２において重力ドレイン燃料システムは、燃料タンク１２１６と、その燃料タンク１２１６に対し上に持ち上げられた気化器１２１８と、気化器１２１８と燃料タンク１２１６と流体的に連通し、燃料タンク１２１６の下に位置付けられた空気駆動ポンプ１２３１と、燃料タンク１２１６と気化器１２１８と流体的に連通し、燃料タンク１２１６の下に置かれた４方向継手１２３３とを備える。一般に、エンジンが動作中、液体燃料１２３４は、燃料タンク１２１６から、燃料フィルタ１２３６、燃料ライン１２３８、ポンプ１２３１、４方向継手１２３３を通り、気化器１２１８に流れる。しかし、エンジンが動作中でないとき、気化器１２１８からの燃料の蒸発排出を低減するように、液体燃料は、気化器１２１８から排出し、燃料タンク１２１６に戻る。
【０１０４】
燃料タンク１２１６は、液体と蒸気燃料を蓄えるため設けられ、適切なカップあるいは密閉部で封止され、図示のようなタンク１２１６の口を完全に封止する通気のないキャップ１２４２で封止されることが好ましい。燃料タンク１２１６は、フロートボール逆止弁１２４３を通し通気されており、逆止弁１２４３は、燃料タンク１２１６の内部から蒸気ライン１２４１を通し炭素容器（図示しない）に燃料蒸気を連通させる。弁１２４３は、大気入口・蒸気出口弁のような多機能バルブである。例えば、弁１２４３は、抗飛散ボールバルブを含む反転・抗飛散バルブであり、液体燃料が非常な傾き角度や燃料飛散の燃料タンクにあることを許さない。この弁１２４３の好ましいタイプは、EVAPORATIVE EMISSION CONTROLS（蒸発排出制御）の名で２００４年９月２９日に提出されたアメリカ特許申請番号１０／９５５，７９５に開示されている。このような弁は、燃料タンク１２１６内の圧力が所定の閾値を超えるとき、それを通り炭素容器に蒸気が流れることを許す。燃料タンク１２１６は、正あるいは負の圧力が燃料タンク１２１６内に生じるのを許さないように、連続する二つの通気を可能としており、燃料タンク１２１６内の燃料１２３４のレベル以上の空気および・あるいは燃料蒸気がほぼ大気圧である。
【０１０５】
図３３において、燃料ポンプ１２３１は、流路１２８１、１２８３それぞれに対し、閉位置に付勢されている入口・出口逆止弁１２７７、１２７９を備える。燃料ポンプ１２３１は、２あるいは４サイクルエンジン（図示しない）のクランクケースからのパルス、あるいは、パルスライン１２７５を通り発送された４サイクルエンジン（図示しない）からの入口パルスにより、駆動される。燃料ポンプ１２３１は、EVAPORATIVE EMISSIONS CONTROLS IN A FUEL SYSTEM（燃料システムの蒸発排出制御）の名で２００４年９月３０日に提出されたアメリカ特許申請番号１０／９５５，１３３に開示されたものとほぼ同じである。
【０１０６】
図３５において、４方向継手１２３３は、燃料タンク１２１６、気化器１２１８、ポンプ１２３１との間の燃料流を作る装置を提供する。４方向継手１２３３は、ハウジング１３０１と、入口継手１３０３、出口継手１３０５、バイパス継手１３０７、戻り継手１３０９を含み、そこに嵌合される複数の継手とを備える。入口継手１３０３、１３０５は通過流路を規定し、バイパス継手１３０７はバイパス流路を規定し、戻り継手１３０９は戻り流路を規定する。バイパス逆止弁１３１１は、燃料タンクからハウジング１３０１への燃料流を防止し、燃料タンク１２１６への燃料流を許すように、通過流路とバイパス流路の間で、ハウジング１３０１内に配置される。戻り逆止弁１３１３は、ハウジング１３０１から戻り流路を通る燃料流を防止し、戻り流路を通りハウジング１３０１への燃料流を許すように、戻り流路と通過流路との間で、ハウジング１３０１内に配置される。逆止弁１３１１、１３１３は、全く同一が望ましく、そこを通る燃料流を許す制限オリフィス１３１５と、そこを通る燃料流を防止するバルブ円板１３１７とを備える。弁１３１１、１３１３は、燃料ポンプ１２３１と一体に構成することも可能で、ポンプ・弁一体組立体が燃料タンク１２１６内に配置することも可能である。
【０１０７】
図３４において、気化器１２１８は、上述のように、低い蒸気排出フロート容器を備え構成されている。気化器１２１８は、気化器本体１２４４と、気化器本体１２４４内の容器通気流路１２５３内に配置された容器通気逆止弁１２５１および燃料入口流路１３６１内に配置された入口ニードル弁１３６５と連通する燃料入口継手１２５０を備える。さらに、気化器１２１８は、本体１２４４に保持されたフロート容器あるいは燃料容器１２５２と、フロートアーム・フロート組立体１２６４とを備える。
【０１０８】
燃料容器１２５２は、開端部１２５４と、その開端部１２５４から下方に延びる壁１２５６と、その壁１２５６を終止する閉端部１２５８とを備え、その閉端部１２５８が低く横たわる収集エリア１２６６に向かって傾斜する内側底面１２６０、１２６０′と、他の実施例が側面を通るのに対し、燃料容器１２５２の底部を通る低く横たわる収集エリア１２６６に配置された燃料ドレイン出口１２６８とを備えるよう、設計、構成されることが望ましい。上述の実施例と同様に、燃料容器１２５２から、その燃料ドレイン出口１２６８を通り、液体燃料の完全な排出が可能なように、燃料ドレイン出口１２６８は、低く横たわる収集エリアに位置付けされる。容器出口継手１２７２は、ドレイン出口１２６８と連通する燃料容器１２５２の底部に取り付けられる。気化器１２１８の燃料室は、燃料容器１２５２と本体１２４４の内側底面１２６０、１２６０′との間に基本的に規定される。
【０１０９】
図３２−３５において、エンジンの動作中、燃料は、標準の燃料ピックアップとフィルタ１２３６と燃料ライン１２３８とを通り、燃料ポンプ１２３１に向かって燃料タンク１２１６を出ていく。ポンプ１２３１は、燃料ライン１２３８′、４方向継手１２３３、燃料ライン１２３８″を通り気化器１２１８に、燃料を送り出す。４方向継手の逆止弁１３１１、１３１３のそれぞれにおいて、制限オリフィス１３１５は、エンジンの始動、特に、エンジンの手動クランクを容易にするため、最小（例えば０．０２０インチあるいはそれ以下）に保つ。燃料ライン１２３８、１２３８′、１２３８″と気化器容器２５２が始動時に通常空なので、燃料は、始動工程中、これらを満たすために送り込まれる。従って、エンジン始動ロープ（図示しない）を引張る間、燃料が完全に戻されないよう制限オリフィス１３１５は十分に小さいことが望ましい。芝刈機や庭園機では普通にある、始動燃料注射器（図示しない）が、この実施例では、エンジンの始動を助ける。逆止弁１３１１、１３１３が全く同一なら、制限オリフィス１３１５の直径は、逆止弁１３１１、１３１３によって異なる値を持ってもいい。
【０１１０】
空気ポンプ１２３１から押出された燃料は、４方向継テ１２３３のバイパス逆止弁１３１１と通り、バイパス継手を通り、燃料タンク１２１６に戻るように流れる。それでも、ポンプ１２３１は、逆止弁１３１１を通るバイパス燃料の流れに係らず、ポンプ１２３１の出力容量が、十分な燃料流を供給し、気化器１２１８を加圧するのに十分であるように寸法が決められることが好ましい。燃料ポンプ１２３１から供給された燃料は、戻りの逆止弁１３１３の円板１３１７に対し作用し、弁１３１３を閉じ、燃料ライン１２４０から４方向継手１２３３を通り燃料が流れるのを防止し続けるのに十分である。出口継手１２７２を通り燃料容器１２５２から少し流れても、燃料ポンプ１２３１は、十分な燃料流を供給し、気化器の入口を加圧するような設計が望ましい。逆止弁１３１３の制限オリフィス１３１５は、始動プルの間のように燃料圧力が瞬間的に低下しても、燃料容器１２５２からの急速な燃料流を防止するように設計されている。気化器本体１２４４の容器通気逆止弁１２５１は、燃料蒸気流のような、反対方向の流れだけを許しているので、燃料が入口ニードル弁１３６５に迂回するのを許さない。従って、気化器１２１８のフロート容器１２５２は、入ってくる燃料の流れを調整する気化器入口ニードル弁１３６５で、エンジン動作の全ての状態中、満たされる。
【０１１１】
図３２−３５において、エンジンが停止されるとき、クランクケースからのパルス（あるいは、機械式ポンプを駆動するエンジン回転、あるいは、電気ポンプを駆動する電流）が止まり、ポンプ１２３１を流れる燃料流が停止する。燃料レベル１２３４のタンク圧力は大気圧であり、戻り逆止弁１３１３の円板１３１７の裏圧力は、燃料タンク１２１６内の燃料レベル１２３４の上端と弁１３１３との間の燃料揚程と等しい値に低下する。燃料ポンプ１２３１の入口あるいは出口逆止弁１２７７、１２７９、あるいは、４方向継手の逆止弁１３１１あるいは１３１３の一つあるいはそれ以上が、燃料タンク１２１６と気化器１２１８の間を流体的に連通し、少なくとも内燃エンジンが動作していないとき、気化器１２１８への燃料流を防止する。
【０１１２】
さらに、気化器容器１２５２から燃料が排出し、戻り燃料ライン１２４０を通り、戻り逆止弁１３１３を通り、バイパス弁１３１１を通り、バイパス流路を通り、燃料タンク１２１６に戻るよう流れる。燃料ライン１２３８″内の燃料は、気化器容器通気流路１２５３から空気が、容器通気逆止弁１２５１を通り流れるので、燃料タンク１２１６に戻るよう排出される。それにより、燃料入口流路１３６１に露出される入口ニードル弁１３６５の先端に真空生成を防止する。通気逆止弁１２５１は、燃料タンク１２１６と気化器１２１８との間に５フィート以上の高い燃料圧力を受けることがある。しかし、通常は、出口継手１２７２を通り気化器容器１２５２からの燃料排出が、燃料容器１２５２内の燃料レベルを低くする。それにより、フロート１２６４は下げられ、燃料タンク１２１６に燃料が排出されることを許すように、入口ニードル弁１３６５を開き、燃料ライン１２３８に空気が流れるころとが許される。
【０１１３】
燃料は、バイパス弁１３１１を通り、燃料タンク１２１６に全ては戻されない。ライン１２３８″と１２４０内の燃料は、燃料タンク１２１６内の燃料１２３４の高さと等しいレベルに排出される。燃料ポンプ１２３１と弁１３１１、１３１３をうまく構成し、燃料ライン１２３８、１２３８′、１２３８″、１２４０の内径を受け入れられる最小値に維持することで、燃料ライン１２３８、１２３８′、１２３８″、１２４０内に残る燃料を最小にすることができる。もし、日中、燃料ライン１２３８、１２３８′、１２３８″、１２４０内の燃料が加熱され、大気に逃げても、その燃料の量は、燃料ポンプ弁１２７７、１２７９により燃料タンク１２１６に追加の燃料により補充されることが防止される。従って、この燃料システムは、重力排出により、エンジン停止の気化器容器１２５２を自動的に排出し、それにより、大気への蒸発排出損失を制限する。
【実施例１０】
【０１１４】
図３６は、上述の従来例の多くの特徴を示し、いくつかの追加の特徴を含む燃料システムのブロック図を示し、図３７は、その概略図を示す。この実施例は、上述の実施例と多くの点で同様であり、図面で同等あるいは対応する部品には同じ記号を記される。さらに、共通の主要件について、ここでは繰り返さない。
【０１１５】
図３６のブロック図は、その装置１４１２を駆動する燃焼エンジン（図示しない）と、燃料を蓄え、エンジンに供給する電気駆動あるいはソレノイド駆動の燃料システムとを有するエンジン駆動装置１４１２を示す。燃料システムは、燃料を蓄える燃料タンク１４１６、燃料を運ぶための燃料ラインあるいは燃料パス、燃料と空気を混合するための気化器１４１８、これらの間に流体的に連通し、燃料の蒸発排出を制御するためのソレノイドにより駆動される板駆動装置１４２０、および、それらの間に流体的に連通し、燃料を気化器から排出するための第2のソレノイドにより駆動される機械式ポンプ１４３２とを備える。
【０１１６】
このシステムの構成部品は、様々な補助部品を備えている。燃料タンク１４１６は、通気ライン１５７８を介し、炭素容器１４１７に連通している。気化器１４１８は、気化器本体１４４４と、当業で公知なように、流体的に連通するよう本体１４４４に取り付けられた空気清浄器１４４５と、本体１４４４と流体的に連通し取り付けられた燃料容器１４５２とを備える。ポンプ１４３２は、ダイアフラム１４８０によって、気化器燃料容器からの燃料のためのリザーバ１４８２と駆動室１４８４に分割された内部１４７８を備える。ポンプ１４３２は、気化器排出流路パス１４９１内の燃料リザーバ入口逆止弁１４９２と、リサイクル流体尾明日１４９３内の燃料リザーバ出口逆止弁１４９４とを備える。弁駆動装置１４２０は、燃料タンク１４１６の低い部分と気化器本体１４４４との間を延びる燃料供給流体パス１４３８、１４３８′内に配置された燃料供給弁１４４１を備える。
【０１１７】
燃料システムは、同時に電気的にオン・オフに切換されるように結線された二つのソレノイド１４２１、１４３５を備える。当業者に公知なように、ソレノイド１４２１、１４３５は、装置の電池のような電源に電気的に接続されたいる。第1のソレノイド１４２１は、燃料タンク１４１６と気化器本体１４４４への燃料入口との間の燃料供給弁１４４１を動作する。第2のソレノイド１４３５は、燃料容器ドレインポンプ１４３２のダイアフラム１４８０を動作する。
【０１１８】
エンジン制御部（図示しない）がエンジン始動位置にあるとき、ソレノイドの巻線１４２９、１４３９内のアーマチュア１４２３、１４３７を中心に向かわせる方向に、ソレノイドのアーマチュア１４２３、１４３７に力を与える両ソレノイド１４２１、１４３５に電流が流れる。第1のソレノイド１４２１のアーマチュア１４２３は、燃料供給弁１４２０を制御するレバー１５３８に機械式リンク１５３７により取り付けられ、レバー１５３８は、捩りバネ１５４０により、閉じる位置に付勢されている。エンジンが始動に切り替えられたとき、アーマチュア１４２３は、ソレノイド巻線１４２５の中心に引張られ、それにより、バネ１５４０の捩り付勢を超え、弁１４２０を開く。アーマチュア１４２３が非常に速く全作動量に達すると、弁を非常に迅速に開く（例えば１秒以下）。第2のソレノイドのアーマチュア１４３７は、ポンプ１４３２のダイアフラム１４８０の駆動側のプランジャー１５３２に機械的に取り付けられている。ダイアフラム１４８０は、通常、内部の圧縮バネ１４８６により内部１４７８に付勢されている。ダイアフラム１４８０をリザーバ１４８２を空にする位置に動かす力を、アーマチュアが供給し、燃料を出口逆止弁１４９４を通り燃料タンク１４２６に戻るよう、あるいは向かうよう移動させる。出口逆止弁１４９４を通りリザーバ燃料を移動させるのに、数秒あるいは場合により１分以上かかることもあるので、第2のソレノイド１４３５のアーマチュア１４３７は、第1のソレノイド１４２１のアーマチュア１４２３が中心位置に動くよりも遅く動く。
【０１１９】
エンジン制御部（図示しない）がエンジン停止位置にあるとき、ソレノイド１４２１、１４３５のどちらにも電流が流れない。このモードで、アーマチュア１４２３、１４３７のどちらにも力が供給されず、アーマチュア１４２３、１４３７は、燃料供給弁１４２０とポンプ１４３２のそれぞれの付勢バネ１５４０、１４８６により容易に移動させられる。供給弁１４２０は、停止位置に素早く切り換わり、ポンプ１４３２のリザーバ１４８２は、気化器容器１４５２から入口逆止弁１４９２を通る燃料で、比較的ゆっくりと満たされる。
【０１２０】
もし、両方のアーマチュア１４２３、１４３７が、それらの中心位置に素早く移動できるなら、ソレノイドから弁１４２０とポンプ１４３２の両方に機械的リンク接続が必要なのは一つのソレノイドだけである。たとえ、弁１４２０とポンプ１４３２が非常に異なる動作回数を必要としても、アーマチュアが素早く動き、動作を完遂するエネルギーを蓄えられたゆっくり動くポンプ１４３２に機械的にリンクされて動くことができるなら、一つのソレノイドが使用できる。例えば、機械式リンクは、抜き動作リンクであり、および・あるいは、ダイアフラムの移動機能を完遂するようにゆっくり圧縮しない圧縮バネを備えることができる。
【０１２１】
ここに記述した一つ以上の様々な実施例は、以下のような一つ以上の利点を提供する。内燃エンジンの始動中および・あるいは動作中、少なくとも一つ以上の以下の動作が許される：燃料タンクからの燃料上記を通気すること、そして、燃料タンクと燃料容器ドレインリザーバの少なくとも一つから気化器への燃料を供給すること。逆に、停止中および・あるいは内燃エンジンが動作していないとき、気化器の燃料容器は、燃料タンクと燃料容器ドレインリーザーバの少なくとも一つに液体燃料のほぼ全てを排出し、以下の動作の少なくとも一つが防止される：燃料タンクから燃料蒸気が通気されること、燃料タンクと燃料容器ドレインリザーバの少なくとも一つに気化器からの燃料が供給されること。従って、燃料システムの気化器からの蒸発排出を低減可能となる。さらに、蒸発排出制御をフェイルセーフにするよう、弁あるいは弁装置で様々な弁が自動で閉じられる。最後に、本発明の上述の実施例の多動作弁の配置は、複数弁動作を一つの機構に容易に一体化することになる。
【０１２２】
上述の説明は、本発明の説明ではなく、本発明の現時点での好ましい実施例であることが理解されよう。従って、本発明は、ここに記述された特定の実施例に制限されず、請求項により規定される。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明による蒸発排出を低減する燃料システムの第1の実施例に適用された芝刈機の側面図である。
【図２】図１の実施例の気化器の部分の概略図である。
【図３】気化器、燃料停止弁、機械式ポンプの第1の実施例を備える図１の芝刈機のエンジンに使用される燃料システムの概略図である。
【図４】図３の気化器の断面図である。
【図５】図４の気化器の燃料容器と本体の拡大斜視図である。
【図６】燃料を蓄えたエンジン停止状態の図３の機械式ポンプの断面図である。
【図７】蓄えられた燃料が排出されたエンジン動作状態の図３の機械式ポンプの断面図である。
【図８】図３の機械式ポンプに使用されている逆止弁の断面図である。
【図９】図３の燃料システムの代替に使用された機械式ポンプの第２の実施例の斜視図である。
【図１０】図９の機械式ポンプの断面図である。
【図１１】図９の機械式ポンプの部分分解図である。
【図１２】図３の燃料システムの代替に使用された機械式ポンプの第３の実施例の断面図である。
【図１３】図３の燃料システムの代替に使用された機械式ポンプの第４の実施例の斜視図である。
【図１４】図１３の機械式ポンプの上面図である。
【図１５】図１４の線１４−１４に沿った、図１３の機械式ポンプの断面図である。
【図１６】図１４の線１５−１５に沿った、図１３の機械式ポンプの断面図である。
【図１７】図１３の機械式ポンプの部分分解図である。
【図１８】図１３の機械式ポンプの図１７に示されたバルブ板の上面図である。
【図１９】図１３の機械式ポンプのバルブ板の側面図である。
【図２０】図１３の機械式ポンプのバルブ板の下面図である。
【図２１】図１３の機械式ポンプの図１７に示された回転バルブの下面図である。
【図２２】図１３の機械式ポンプの回転バルブの側面図である。
【図２３】図１３の機械式ポンプの回転バルブの上面図である。
【図２４】図３の燃料システムの代替に使用された気化器が組み合わされた機械式ポンプの第５の実施例の上面図である。
【図２５】図２４の気化器が組み合わされた機械式ポンプの端面図である。
【図２６】図２４の気化器が組み合わされた機械式ポンプの部分分解面図である。
【図２７】図２４の気化器が組み合わされた機械式ポンプの部分分解図である。
【図２８】上記の実施例の一つ以上と合体し、エンジン動作モードを示した燃料システムの第2の実施例のブロック図である。
【図２９】エンジン停止モードを示した図２８の燃料システムのブロック図である。
【図３０】エンジンオフモードを示した図２８の燃料システムのブロック図である。
【図３１】エンジン始動モードを示した図２８の燃料システムのブロック図である。
【図３２】図１の芝刈機のエンジンに使用される気化器と、４方向継手と空気ポンプを備える燃料システムの第３の実施例の概略図である。
【図３３】図３２のシステムの空気ポンプの断面図である。
【図３４】図３２のシステムの気化器の断面図である。
【図３５】図３２のシステムの４方向継手の断面図である。
【図３６】電気駆動の燃料システムの第４の実施例のブロック図である。
【図３７】電気駆動の燃料システムのいくつかの部品の概略図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１６                 燃料タンク
１８                 気化器
２０                 弁駆動装置
３２                 ポンプ（機械式ポンプ）
５２                 気化器容器
６６                 収集エリア
８０                 ダイアフラム
８２                 燃料リザーバ
８４                 駆動室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３６】
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【図３７】
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【外国語明細書】
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【選択図】      図１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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