(57)【要約】【課題】ＣＮＧ減圧装置において液化したオイルの下流側への移動を防止し、二次減圧弁の動作不良を防止する。【解決手段】ＣＮＧ減圧装置１０は、ハウジング１２と、該ハウジング１２の一端部側に設けられる一次減圧弁１４と、前記ハウジング１２の他端部側に設けられ一次減圧弁１４と平行に設けられた二次減圧弁１６と、前記ハウジング１２を下方から覆うように設けられるカバー部材１８とを備える。このハウジング１２には、一次減圧弁１４で減圧されたＣＮＧが導出される第１貫通孔２６が形成されると共に、前記ＣＮＧが二次減圧弁１６へと供給される第２貫通孔２８とを有し、それぞれ管状の第１及び第２案内管１１０、１１４が接続されている。また、第１案内管１１０の外周側には、ＣＮＧ中に含まれ減圧によって析出されるオイルを捕捉するためのフィルタ部材１１２が設けられる。【選択図】図１
2018091217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＮＧを所定圧力へと減圧する一次減圧弁と、該一次減圧弁の下流側に設けられ前記ＣＮＧをさらに減圧する二次減圧弁とを有したＣＮＧ減圧装置であって、
前記一次減圧弁と前記二次減圧弁とを接続する通路の途中には、前記ＣＮＧ中に含まれ減圧によって液化したオイルを捕捉するオイル捕捉手段が設けられることを特徴とするＣＮＧ減圧装置。
【請求項２】
請求項１記載のＣＮＧ減圧装置において、
前記二次減圧弁は、通電作用下に励磁するソレノイド部を有した電磁弁であることを特徴とするＣＮＧ減圧装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のＣＮＧ減圧装置において、
前記一次減圧弁及び前記二次減圧弁は、互いの軸心が平行となるようにハウジングに配置され、
前記ハウジングは、前記一次減圧弁の弁座と連通し重力方向下方へ開口した流    
入通路と、
前記二次減圧弁の弁座と連通し前記重力方向下方へ開口した流出通路と、
を備え、
前記オイル捕捉手段は、前記流入通路及び前記流出通路を重力方向下方から覆うカバー部材を備えることを特徴とするＣＮＧ減圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＮＧエンジンへ供給されるＣＮＧを所定圧力へと減圧するためのＣＮＧ減圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載され、燃料としてガス燃料であるＣＮＧ（圧縮天然ガス）をインジェクタから噴射供給するＣＮＧエンジンが知られており、前記インジェクタに供給される前に高圧タンクからのＣＮＧを減圧するためのＣＮＧ減圧装置が用いられている。このＣＮＧのような燃料ガスを減圧させる減圧装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、ハウジングの内部に、一次圧調整弁と中圧／低圧減圧弁が並列に収納され、高圧側である一次圧調整弁が高圧ガス管に接続され、低圧側である中圧／低圧減圧弁が低圧出口に接続されると共に、前記一次圧調整弁の下流側が連結管を介して中圧／低圧減圧弁と接続されている。
【０００３】
そして、高圧ガス管から供給された燃料ガスが一次圧調整弁によって所定圧力まで減圧された後、連結管を通じて中圧／低圧減圧弁へと供給され、さらに減圧された後に低圧出口から内燃機関へと導出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８０３４５８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した減圧装置を用いてＣＮＧの減圧を行う場合、ＣＮＧ中にはオイルが溶け込んでおり、前記ＣＮＧを減圧することで前記オイルが液化するため、一次圧調整弁による減圧によって液化したオイルが連結管を通じて下流側に設けられた中圧／低圧減圧弁へと流れ込んで動作不良を引き起こすことが懸念される。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、液化したオイルの下流側への移動を防止し二次減圧弁の動作不良を防止することが可能なＣＮＧ減圧装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、ＣＮＧを所定圧力へと減圧する一次減圧弁と、一次減圧弁の下流側に設けられＣＮＧをさらに減圧する二次減圧弁とを有したＣＮＧ減圧装置であって、
一次減圧弁と二次減圧弁とを接続する通路の途中には、ＣＮＧ中に含まれ減圧によって液化したオイルを捕捉するオイル捕捉手段が設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、一次減圧弁及び二次減圧弁を有したＣＮＧ減圧装置において、一次減圧弁と二次減圧弁とを接続する通路の途中にオイル捕捉手段を設け、一次減圧弁によって減圧されたＣＮＧから液化し析出したオイルを捕捉可能としている。従って、一次減圧弁による減圧によって液化したオイルの下流側への移動をオイル捕捉手段によって確実に防止できるため、下流側に設けられた二次減圧弁へのオイルの流入を防止することで動作不良を回避し円滑に作動させることができる。
【０００９】
また、二次減圧弁を、通電作用下に励磁するソレノイド部を有した電磁弁とすることにより、電磁弁は、オイルが内部へ流入した際に摺動抵抗が増加し動作不良を起こしやすいが、オイルの流入を確実に防止できるためより効果的である。
【００１０】
さらに、一次減圧弁及び二次減圧弁は、互いの軸心が平行となるようにハウジングに配置され、ハウジングは、一次減圧弁の弁座と連通し重力方向下方へ開口した流入通路と、二次減圧弁の弁座と連通し重力方向下方へ開口した流出通路と、を備え、オイル捕捉手段が、流入通路及び流出通路を重力方向下方から覆うカバー部材を備えるとよい。これにより、カバー部材が同一のハウジングに設けられた一次減圧弁と二次減圧弁とを接続する通路として機能すると同時に、オイルを捕捉するためのオイル捕捉手段としても機能するため、それぞれ別の構成とした場合と比較し、ＣＮＧ減圧装置の小型化及び構成の簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１２】
すなわち、一次減圧弁及び二次減圧弁を有したＣＮＧ減圧装置において、一次減圧弁と二次減圧弁とを接続する通路の途中にオイル捕捉手段を設け、一次減圧弁によって減圧されたＣＮＧから液化し析出したオイルを捕捉可能とすることで、一次減圧弁による減圧によって液化したオイルの下流側への移動をオイル捕捉手段によって確実に防止できるため、下流側に設けられた二次減圧弁へのオイルの流入を防止することで動作不良を防止し円滑に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るＣＮＧ減圧装置の全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るＣＮＧ減圧装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るＣＮＧ減圧装置を示す。
【００１５】
このＣＮＧ減圧装置１０は、図１に示されるように、ハウジング１２と、該ハウジング１２に設けられる一次減圧弁１４及び二次減圧弁１６と、前記ハウジング１２の下部を覆う箱状のカバー部材１８とを含む。この一次減圧弁１４と二次減圧弁１６は、互いの軸線が平行となるようにハウジング１２に対して設けられる。
【００１６】
このハウジング１２は、ベース部２０と、該ベース部２０の一端部側（矢印Ａ方向）に形成され一次減圧弁１４の保持される第１保持部２２と、前記ベース部２０の他端部側（矢印Ｂ方向）に形成され二次減圧弁１６の保持される第２保持部２４とからなり、前記ベース部２０は水平方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に延在するように設けられる。
【００１７】
ベース部２０には、第１保持部２２に臨む位置に鉛直方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に貫通した第１貫通孔（流入通路）２６が形成され、同様に、第２保持部２４に臨む位置に鉛直方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に貫通した第２貫通孔（流出通路）２８が形成される。
【００１８】
第１保持部２２は、ベース部２０に対して上方（矢印Ｃ１方向）に突出した円筒状に形成され、その中心部に第１凹部３０が形成され、その下端部が第１貫通孔２６と接続され連通している。また、第１保持部２２の側部には、第１凹部３０と連通した導入通路３２が開口し、図示しない配管を介して高圧タンク（図示せず）と接続される。
【００１９】
第２保持部２４は、第１保持部２２と同様に、ベース部２０に対して上方（矢印Ｃ１方向）に突出した円筒状に形成され、その中心部に第２凹部３４が形成され、その下端部が第２貫通孔２８と接続され連通している。また、第２保持部２４の側部には、第２凹部３４と連通した導出通路３６が開口し、図示しない配管を介して燃料チューブへと接続される。
【００２０】
一次減圧弁１４は、例えば、第１保持部２２に保持される第１バルブボディ３８と、該第１バルブボディ３８の上部を覆う第１ケーシング４０と、該第１ケーシング４０の内部に移動自在に設けられる第１弁体４２と、該第１弁体４２が着座する弁座部材（弁座）４４と、前記第１弁体４２を上方（矢印Ｃ１方向）へと付勢する第１スプリング４６とを含む。
【００２１】
この第１バルブボディ３８は、軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿った略中央部に形成される円盤状の鍔部４８と、該鍔部４８の中央から下方（矢印Ｃ２方向）へと延在した第１筒部５０と、前記鍔部４８の中央から上方（矢印Ｃ１方向）へと延在した第２筒部５２とを有し、前記鍔部４８が第１保持部２２の上端部に当接し、前記第１筒部５０が第１凹部３０内に挿入され保持される。
【００２２】
第１筒部５０の外周面にはシールリング５４が設けられ、第１保持部２２との間の気密を保持し、該第１筒部５０の内部には第１連通室５６が形成される。この第１連通室５６は、第１保持部２２の導入通路３２と連通すると共に、第１バルブボディ３８の中心で軸方向に延在したシャフト孔５８と連通している。
【００２３】
また、第１筒部５０の下端部には、第１凹部３０の底部との間に弁座部材４４が設けられ保持される。この弁座部材４４は中央に孔部６０を有した円環状に形成され、後述する第１弁体４２の先端が着座自在に形成される。
【００２４】
第１ケーシング４０は、上部に底部を有した有底筒状に形成され、その開口端部が第１バルブボディ３８の鍔部４８に当接するように設けられ、前記鍔部４８と共に締結部材６２によって締結されることで第１保持部２２に対して固定される。
【００２５】
この第１ケーシング４０の内部には、第１弁体４２が軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って移動自在に設けられ、該第１弁体４２は、上端部に設けられるピストン６４と、該ピストン６４の中央から下方（矢印Ｃ２方向）に向かって延在するシャフト部６６とからなり、前記ピストン６４の外周面にはシールリング６８及びウェアリング７０が設けられている。そして、ピストン６４の外周面が第１ケーシング４０の内周面に摺接しながら軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って移動する。
【００２６】
また、ピストン６４の内部には、上方に開口しＣＮＧの導入される作用室７２が形成される。
【００２７】
シャフト部６６は、第１バルブボディ３８のシャフト孔５８に挿通され、ブッシュ７６によって移動自在に支持され、前記ブッシュ７６に隣設したシールリング７７によって前記シャフト部６６とシャフト孔５８との間を通じたＣＮＧの漏出が防止される。そして、シャフト部６６は、その下端部が第１連通室５６に臨むように設けられ弁座部材４４に着座自在に設けられる。また、シャフト部６６の内部には、軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って貫通した連通路７４が形成され、その上端部が作用室７２に接続され、下端部が前記シャフト部６６の下端部に開口している。
【００２８】
そして、第１弁体４２には、そのピストン６４とシャフト部６６との間に形成された段付部と第１バルブボディ３８の第２筒部５２との間に第１スプリング４６が介装される。この第１スプリング４６は、例えば、コイルスプリングからなり、その弾発力によって第１弁体４２を上方（矢印Ｃ１方向）に向かって付勢している。
【００２９】
二次減圧弁１６は、例えば、第２保持部２４に保持される第２バルブボディ７８と、該第２バルブボディ７８の上部を覆う第２ケーシング８０と、該第２ケーシング８０に収納されるソレノイド部８２と、前記ソレノイド部８２の内部に移動自在に設けられる第２弁体８４とを含む。
【００３０】
第２バルブボディ７８は、その下端部が第２保持部２４の第２凹部３４内に挿入され、内部に形成された第２連通室８６が導出通路３６と連通している。また、第２バルブボディ７８の上部は中心に挿通孔８８を有した円筒状に形成され、該挿通孔８８には第２弁体８４が移動自在に挿通される。
【００３１】
第２ケーシング８０は、上部に底部を有した有底筒状に形成され、その開口端部が第２保持部２４の上端部に当接し第２バルブボディ７８を覆った状態で固定される。
【００３２】
また、第２ケーシング８０の内部には、その上部に固定コア９０が設けられナット９２によって固定されると共に、第２バルブボディ７８及び固定コア９０の外周側にソレノイド部８２が設けられる。このソレノイド部８２はボビン９４に巻回されたコイル９６を有し、図示しないコントローラからの制御信号が入力されることで前記コイル９６が励磁して磁力を発生させる。
【００３３】
第２弁体８４は、第２ケーシング８０の内部において軸方向に沿って移動自在に設けられ、第２連通室８６に臨む下端部に弁部９８を有し、ハウジング１２における第２貫通孔２８の開口部に着座自在に設けられる。そして、弁部９８が第２貫通孔２８に着座することで第２貫通孔２８に通じたカバー部材１８の内部と前記第２連通室８６との連通を遮断する。すなわち、第２貫通孔２８の開口部が、弁部９８の着座する弁座として機能する。
【００３４】
また、第２弁体８４の上部と固定コア９０との間には第２スプリング１００が設けられ、その弾発力によって前記第２弁体８４が下方（矢印Ｃ２方向）へと付勢されている。
【００３５】
さらに、第２弁体８４の外周面には、軸方向に沿って延在した連通溝１０２を有し、該連通溝１０２を通じて第２連通室８６と第２スプリング１００の収納される空間とが連通している。
【００３６】
カバー部材１８は、例えば、上方が開口した箱状に形成され、上端部に形成されたフランジ１０４がハウジング１２の外縁部に当接することで閉塞されると共に、前記外縁部とフランジ１０４とが複数のボルト１０６によって締結されることで連結される。なお、フランジ１０４の溝部にシール部材１０８が装着され、ハウジング１２に当接することで該ハウジング１２とカバー部材１８との間の気密が保持される。
【００３７】
このカバー部材１８の内部には、第１貫通孔２６に装着された円筒状の第１案内管１１０と、該第１案内管１１０の外周側に設けられるフィルタ部材１１２と、第２貫通孔２８に装着された円筒状の第２案内管１１４と、前記第１案内管１１０と前記第２案内管１１４との間となり底壁１８ａに設けられる障壁１１６とが設けられる。
【００３８】
第１案内管１１０は、軸方向に沿って所定長さを有し、例えば、カバー部材１８の高さ方向において中央より下方側（矢印Ｃ２方向）となる位置で下端部が開口している。そして、一次減圧弁１４で減圧されたＣＮＧが第１貫通孔２６から第１案内管１１０を通じてカバー部材１８の内部へと導かれ導出される。
【００３９】
フィルタ部材１１２は、その上部及び下部に設けられるフレーム１１８と、フレーム１１８に保持される円筒状のフィルタエレメント１２０からなり、前記フレーム１１８がハウジング１２及びカバー部材１８の底壁１８ａに固定されると共に、前記フィルタエレメント１２０が前記第１案内管１１０の外周側となるように設けられる。このフィルタエレメント１２０は、例えば、織り込まれた繊維等によって形成され、気体のみが通過可能でオイル等の液体を捕捉可能な機能を有する。
【００４０】
第２案内管１１４は、軸方向に沿って所定長さを有し、例えば、カバー部材１８の高さ方向において中央より上方側（矢印Ｃ１方向）となる位置で下端部が開口している。すなわち、第２案内管１１４は第１案内管１１０より短く形成される。そして、一次減圧弁１４で減圧されカバー部材１８内へと導入されたＣＮＧが、第２案内管１１４から第２貫通孔２８へと導かれ二次減圧弁１６へと供給される。
【００４１】
障壁１１６は、例えば、カバー部材１８の幅方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において略中央となる位置に設けられ、前記カバー部材１８の底壁１８ａに対して所定高さで形成される。具体的には、カバー部材１８の高さ方向において、その中央よりも上方となる位置まで延在している。
【００４２】
本発明の実施の形態に係るＣＮＧ減圧装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ここでは、一次減圧弁１４の弁体が上方（矢印Ｃ１方向）へ移動した弁開状態を初期状態として説明する。
【００４３】
先ず、図示しない高圧タンクから配管を通じてＣＮＧが導入通路３２へと供給され、この導入通路３２から一次減圧弁１４の第１連通室５６に導入されたＣＮＧが、第１弁体４２の連通路７４を通じて上昇し作用室７２へと導入される。
【００４４】
そして、ＣＮＧが徐々に作用室７２へと導入されていくことで徐々に圧力が上昇し、その圧力上昇によって第１弁体４２が下方（矢印Ｃ２方向）へと押圧され、第１スプリング４６の弾発力に抗して前記第１弁体４２が徐々に下降し始め、シャフト部６６の先端が弁座部材４４に対して接近していく。
【００４５】
この作用室７２の圧力上昇による下方への押圧力と第１スプリング４６の弾発力とが釣り合うまで第１弁体４２が下降し続け、前記第１弁体４２と前記弁座部材４４との間を通るＣＮＧが所定圧力へと減圧され、第１貫通孔２６を通じて第１案内管１１０へと流れる。
【００４６】
この際、ＣＮＧが減圧されることで含有されていたオイルが液化して析出し、ガス状のＣＮＧと共に第１案内管１１０に沿って下流側へと流動する。
【００４７】
そして、ＣＮＧは、第１案内管１１０に沿って下方へ流れた後、その下端からカバー部材１８内へと放出され拡散することで、外周側に設けられたフィルタエレメント１２０の広範囲に通過してフィルタ部材１１２の外側へと流れる。
【００４８】
この際、ＣＮＧと共に第１案内管１１０から放出されたオイルは、フィルタエレメント１２０によって好適に捕捉される。
【００４９】
このＣＮＧは、カバー部材１８の内部をハウジング１２の他端部側（矢印Ｂ方向）へと流れ、開口した第２案内管１１４の下端から内部へと導入され第２貫通孔２８へと導かれる。
【００５０】
二次減圧弁１６は、図示しないコントローラからの制御信号に基づいてソレノイド部８２が励磁し、第２弁体８４の弁部９８が第２貫通孔２８から所定距離だけ離間した開度となるよう制御され、この第２貫通孔２８へと流れたＣＮＧが、弁部９８との間を通じて第２連通室８６へと導入されることで所定圧力へとさらに減圧された後、導出通路３６を通じて図示しない内燃機関のインジェクタへと供給される。
【００５１】
また、フィルタ部材１１２で捕捉されたオイルが浸み出したり、ＣＮＧと共にフィルタエレメント１２０を通過してカバー部材１８の底壁１８ａに溜った場合でも、前記底壁１８ａに対して立設した障壁１１６が設けられているため、二次減圧弁１６の設けられた他端部側（矢印Ｂ方向）への移動が防止される。
【００５２】
さらに、底壁１８ａに溜ったオイルがＣＮＧの流れに伴って押し流され、障壁１１６を乗り越えて他端部側へと移動した場合でも、第２案内管１１４が、カバー部材１８の他端部側となる側壁１８ｂから離間して配置されているため、前記側壁１８ｂに付着して上方（矢印Ｃ１方向）へと移動したオイルが前記第２案内管１１４へと流入しにくく、しかも、前記側壁１８ｂとハウジング１２のベース部２０との間となる角部にＣＮＧの滞留した淀み部Ｄが形成されるため、該淀み部Ｄによって第２案内管１１４側へのオイルのさらなる移動が防止される。
【００５３】
以上のように、本実施の形態では、ＣＮＧ減圧装置１０において、ＣＮＧを減圧する一次減圧弁１４をハウジング１２に設けると共に、前記ハウジング１２に対して一次減圧弁１４の下流側に二次減圧弁１６を設け、その下部に前記ハウジング１２を覆うようにカバー部材１８を設け、前記カバー部材１８の内部を通じて前記一次減圧弁１４と前記二次減圧弁１６とを接続すると共に、前記カバー部材１８において、ＣＮＧを減圧した際に析出されるオイルを捕捉するためのフィルタ部材１１２を設けている。
【００５４】
従って、一次減圧弁１４でＣＮＧを減圧した際に析出されたオイルが、該一次減圧弁１４の下流側でカバー部材１８の内部に設けられたフィルタ部材１１２のフィルタエレメント１２０によって捕捉され、しかも、前記カバー部材１８内に溜めることで確実に捕捉して下流側への移動が防止される。
【００５５】
その結果、一次減圧弁１４でＣＮＧを減圧した際に液化し析出したオイルが下流側へ移動することを防止することで、下流側に設けられた二次減圧弁１６への流入が防止され、該オイルの流入に起因した駆動抵抗の増加や低温時における固着等の動作不良を防止することができる。
【００５６】
また、二次減圧弁１６がソレノイド部８２への通電作用下に励磁する電磁弁であるため、第２バルブボディ７８に対する第２弁体８４の摺動面積が大きく、オイルが流入した場合には摺動抵抗が増加し動作不良を起こしやすい。しかしながら、二次減圧弁１６の上流側にオイル捕捉手段を設けて二次減圧弁１６へのオイルの流入を確実に防止できるため、上述した課題が解決され効果的である。
【００５７】
さらに、ハウジング１２に対して一次減圧弁１４及び二次減圧弁１６を互いに平行となるように設け、前記ハウジング１２に、一次減圧弁１４の弁座部材４４と連通し重力方向下方（矢印Ｃ２方向）に開口した第１貫通孔２６と、二次減圧弁１６の重力方向下方に開口した第２貫通孔２８とを形成し、前記第１及び第２貫通孔２６、２８を覆うように前記ハウジング１２の下方からカバー部材１８を設けている。
【００５８】
これにより、カバー部材１８が一次減圧弁１４と二次減圧弁１６とを接続する通路と、オイルを捕捉するためのオイル捕捉手段とを兼ね備えているため、それぞれ別の構成とする場合と比較し、ＣＮＧ減圧装置１０の小型化及び構成の簡素化を図ることが可能となる。
【００５９】
さらにまた、第１案内管１１０を、フィルタ部材１１２の下部近傍まで延在させることで、一次減圧弁１４で減圧されたＣＮＧを前記フィルタ部材１１２の下部近傍へと放出できるため、空気より軽く上昇しがちなＣＮＧをフィルタエレメント１２０に対して広範囲で略均等に通過させることができ、それに伴って、オイルを前記フィルタエレメント１２０の全域において捕捉することができる。そのため、フィルタエレメント１２０の一部でオイルが集中的に飽和してしまうことが回避され、前記オイルの捕捉性能を十分に発揮させることが可能となる。
【００６０】
なお、本発明に係るＣＮＧ減圧装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６１】
１０…ＣＮＧ減圧装置                １２…ハウジング
１４…一次減圧弁                    １６…二次減圧弁
１８…カバー部材                    ２２…第１保持部
２４…第２保持部                    ２６…第１貫通孔
２８…第２貫通孔                    ４２…第１弁体
４４…弁座部材                      ８２…ソレノイド部
８４…第２弁体                      ９０…固定コア
９８…弁部                          １１０…第１案内管
１１２…フィルタ部材                １１４…第２案内管
１１６…障壁                        １２０…フィルタエレメント
【図１】
2018091217.tif 000003