(57)【要約】【課題】  エンジン冷却水を用いる温水加熱手段および電気ヒータ用いる電気加熱手段を併用したＬＰＧ用レギュレータについて、エンジン冷却水の温度が低く気化が不十分となりやすい場合でもＬＰＧが完全に気化されるようにして、液体ＬＰＧが吸気管路に送出されることを確実に回避してエンジンの始動性およびその後の運転性を良好なものとする。【解決手段】  冷却水通路３２ｂを有する温水加熱部３２とＰＴＣヒータ３１ｂを有する電気加熱部３１と調圧室３０aを有する調圧部３０とを具え、液体ＬＰＧを加熱気化するとともに所定圧力に調整してＬＰＧエンジンの吸気管路に送出するＬＰＧ用レギュレータ３Ａにおいて、電気加熱部３１を温水加熱部３２の下流側であって調圧室３０ａの上流側に配置したものとした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン冷却水を用いる温水加熱手段と電気ヒータを用いる電気加熱手段と調圧室を有する気化ガス調圧手段とを具え、液体ＬＰＧを加熱気化するとともに所定圧力に調整してＬＰＧエンジンの吸気管路に送出するＬＰＧ用レギュレータにおいて、
前記電気加熱手段は、前記温水加熱手段の下流側であって前記調圧室の上流側に配置されている、
ことを特徴とするＬＰＧ用レギュレータ。
【請求項２】
前記電気加熱手段、温水加熱手段、気化ガス調圧手段の三つが一体化して一個の装置とされていることを特徴とする請求項１に記載したＬＰＧ用レギュレータ。
【請求項３】
前記電気加熱手段は、前記電気ヒータが配置されている加熱室が上下に縦長の空間を有しており、前記加熱室の下端側に前記温水加熱手段からの流入口が設けられ上端側に前記調圧室への流出口が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載したＬＰＧ用レギュレータ。
【請求項４】
前記電気ヒータはＰＴＣヒータを縦置きに配置したものであることを特徴とする請求項１，２または３に記載したＬＰＧ用レギュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＰＧを加熱気化するとともに所定圧力に調整してＬＰＧエンジンの吸気管路に送出するＬＰＧ用レギュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＰＧは従前より火花点火エンジンの燃料に用いられているが、レギュレータ（ベーパライザ）とミキサとを使用して大気圧程度に減圧した気化ガスとして吸気管路に吸引させてエンジンに供給する方式が広く実施されており、また例えば特開平６−１７７０９号公報に記載されているように所定正圧の気化ガスに調整して吸気管路に噴射させる方式も広く知られている。
【０００３】
そして、ボンベから取り出した液体のＬＰＧを加熱気化させる方式として、特開平６−１９３５１３号公報に記載されているようにエンジン冷却水を用いる方式が一般的であるが、この方式は冷間始動時など冷却水の温度が低い場合に液体ＬＰＧを充分に気化できない、という不都合が生じる。
【０００４】
これに対し、図３の配置図に示されるようにエンジン冷却水の熱を利用する温水加熱手段３２に加えてＰＴＣヒータなどの電気ヒータを用いた電気加熱手段３１をレギュレータ３に付帯させて冷却水温度が低くてもＬＰＧを加熱気化できるようにすることが、特開平５−２２３０１４号公報や特開平１１−３２４８１３号公報に提案されている。
【０００５】
ところが、特開平１１−３２４８１３号公報に記載の方式は、図３に示したように温水加熱手段の下流側に電気加熱手段を配置した構成であるため、低温始動時などのエンジン冷却水温度が極めて低い場合に電気加熱手段で気化したＬＰＧが下流の温水加熱手段で再び冷却されて再液化してしまい、混合気過濃によるエンジン不調やエンジン停止を招く、という問題を生じやすい。
【０００６】
一方、特開平５−２２３０１４号公報に記載の方式は、温水加熱手段の下流側に電気加熱手段を配置した構成であるため、電気的に加熱されて気化したＬＰＧが再液化することを回避することができる。しかしながら、この方式は電気加熱手段がレギュレータの一次減圧室に配置されていることから、冷間始動時などに一次減圧室に入るＬＰＧは温度が低いままであることから液体部分を多量に含んでいるため、一次減圧室内での気化が不十分となって燃料噴射弁に送られる気体ＬＰＧに液体ＬＰＧが混入してしまう、という問題を生じやすい。
【特許文献１】特開平６−１７７０９号公報
【特許文献２】特開平６−１９３５１３号広報
【特許文献３】特開平５−２２３０１４号公報
【特許文献４】特開平１１−３２４８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、エンジン冷却水を用いる温水加熱手段および電気ヒータ用いる電気加熱手段を併用したＬＰＧ用レギュレータについて、低温始動時などエンジン冷却水の温度が低くＬＰＧの気化が不十分となりやすい場合でも、ＬＰＧを完全に気化して液体ＬＰＧが吸気管路に送出されることを確実に回避し、エンジンの始動性およびその後の運転性を良好にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明は、エンジン冷却水を用いる温水加熱手段と電気ヒータを用いる電気加熱手段と調圧室を有する気化ガス調圧手段とを具え、液体ＬＰＧを加熱気化するとともに所定圧力に調整してＬＰＧエンジンの吸気管路に送出するＬＰＧ用レギュレータにおいて、電気加熱手段を温水加熱手段の下流側であって調圧室の上流側に配置したものとした。尚、本発明における調圧室は、ＬＰＧを二段減圧して大気圧程度の気化ガスとするものでは一次減圧室であり、ＬＰＧを一段減圧して所定正圧の気化ガスとするものでは単一の減圧室である。
【０００９】
このように電気加熱手段を温水加熱手段の下流側に配置したことで、低温始動時などにおいて電気的に加熱されて気化したＬＰＧが、低温のエンジン冷却水が通る温水加熱手段により再び液化してしまうことを回避することができる。加えて、電気加熱手段を調圧室の上流側に配置したことで液体ＬＰＧが調圧室に入ることがなく、従って液体ＬＰＧが吸気管路に送出されることを確実に回避することができる。
【００１０】
また、上述したＬＰＧ用レギュレータを、電気加熱手段、温水加熱手段、気化ガス調圧手段の三つを一体化して一個の装置とすれば、全体としてコンパクトなものとなって、燃料供給システム内に配設するためのスペースを小さいものとしながら充分にその機能を発揮させることができる。
【００１１】
さらに、その電気加熱手段について、電気ヒータが配置されている加熱室を上下に縦長のものとして、その下端側に温水加熱手段からの流入口を設け上端側に調圧室への流出口を設けたものとすれば、軽比重の気体ＬＰＧのみが上端側から調圧室に流入するようになるため、吸気管路に送出される気体ＬＰＧに液体ＬＰＧが混入してしまうことを確実に回避することができる。そして、電気ヒータをＰＴＣヒータが縦置きに配置されたものとすれば、ＰＴＣヒータの放熱面に沿ってＬＰＧが上方へ流れることで熱交換効果がすぐれたものとなるためＬＰＧがさらに確実に気化されやすくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、温水加熱手段と電気加熱手段とを併用したＬＰＧ用レギュレータについて、温度が低くＬＰＧを完全に気化させにくい状況においてもＬＰＧが液体のまま吸気管路に送出されることを有効に防止して、エンジンの始動性およびその後の運転性を良好なものとすることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明のレギュレータ３Ａが配置されたＬＰＧエンジンの燃料供給システムの配置図を示している。ボンベ１に液体の状態で貯留されているＬＰＧは、液体ＬＰＧ流路９Ａ，気体ＬＰＧ流路９Ｂを通ってエンジン４の吸気管路４ｂに設置した燃料噴射弁５に供給されるようになっている。そして、その経路のボンベ１に近接位置に遮断弁２が配置され、その下流側にレギュレータ３Ａが配置されている。
【００１４】
レギュレータ３Ａは、主に図２を参照して気化ガス調圧手段として調圧室３０ａを有する調圧部３０、電気加熱手段として加熱室３１ｃにＰＴＣヒータ３１ｂを配設した電気加熱部３１、温水加熱手段として冷却水通路３２ｂを有する温水加熱部３２を具えている。そして、レギュレータ３Ａの底部側に配置された温水加熱部３２の冷却水通路３２ｂは、エンジン４の冷却水ジャケット４ａと冷却水送出路８ａ，冷却水戻し路８ｂによって接続されている。
【００１５】
冷却水ジャケット４ａ内のエンジン冷却水は、冷却水送出路８ａを経由して温水加熱部３２内の冷却水通路３２ｂに送られ、加熱室３２aを邪魔板によって蛇行しながら流れるＬＰＧと熱交換を行い、冷却水戻し路８ｂを経由して冷却水ジャケット４ａに戻され循環するようになっている。尚、燃料噴射弁５からの燃料噴射および遮断弁２の開閉とＰＴＣヒータ３１ｂへの通電は、図示しない電子式制御装置で制御されるようになっている。また、この電子式制御装置はボンベ１に配置された図示しない温度センサでＬＰＧ温度を検知するとともに、エンジン４の冷却水ジャケット４ａに配置された図示しない温度センサでエンジン温度を検知するようになっている。
【００１６】
図１のレギュレータ３Ａを拡大した縦断面図である図２を参照して、レギュレータ３Ａは、液体ＬＰＧを加熱気化する熱交換器としての温水加熱部３２および電気加熱部３１、ならびに気化したＬＰＧを所定圧力に調整するための調圧部３０とを具えている。また、このレギュレータ３Ａは調圧部３０と温水加熱部３２および電気加熱部３１とが一体となって一個の装置に形成されているとともに、温水加熱部３２の下流側に配置された電気加熱部３１が、調圧部３０における調圧室３０ａの外部上流側に配置されていることを特徴の一つとしている。
【００１７】
レギュレータ３Ａの調圧部３０は、調圧室３０ａの圧力が設定圧力よりも低くなるとダイヤフラム３０ｃが入口弁３０ｄを開いて電気加熱部３１の加熱室３１ｃ内で気化されたＬＰＧを流出口３１ｄより調圧室３０ａに流入させ、設定圧力よりも高くなると入口弁３０ｄを閉じて調圧室３０ａへの流入を停止させることにより、調圧室３０ａに一定の圧力に減圧された気体ＬＰＧを保有させる、という従来のものと同様の動作を行う。
【００１８】
レギュレータ３ＡにおけるＬＰＧ流路は、ボンベ１から延びる液体ＬＰＧ流路９Ａが温水加熱部３２の加熱室３２ａの底部に接続され、この加熱室３２ａの上端部が流入口３１ａにより電気加熱部３１の加熱室３１ｃの底部に接続され、さらにこの加熱室３１ｃの頂部が流出口３１ｄにより調圧部３０の調圧室３０aに接続され、調圧室３０aの上部に接続した気体ＬＰＧ流路９Ｂを経て燃料噴射弁５にＬＰＧを送出するようになっている。
【００１９】
電気加熱部３１は、縦長の空間である加熱室３１ｃ内に、ＰＴＣヒータ３１ｂを調圧室３０ａとの隔壁に導電性接着剤で接着して縦置きに配置している。従って、この上下に長い加熱室３１ｃにおいて、ＬＰＧがＰＴＣヒータ３１ｂの放熱面に沿って上昇しながら効率的に加熱されるものであり、温水加熱部３２からの流入口３１ａがその下端部に設けられ調圧室３０ａへの流出口３１ｄが上端部に設けられていることで、液体ＬＰＧと加熱気化された気体ＬＰＧとがその比重差で上下に分離され、気体ＬＰＧのみが調圧室３０ａに流入するようになっている。
【００２０】
本実施の形態のレギュレータ３Ａは以上のような構成であり、電気加熱部３１
が温水加熱部３２の下流側に配置されていることで、低温始動時などエンジン冷却水温度が低い場合に、電気加熱部３１のＰＴＣヒータ板３１ｂの放熱面で加熱されたＬＰＧがエンジン冷却水で冷却されて再液化してしまうことを確実に回避することができる。
【００２１】
また、電気加熱部３１の加熱室３１ｃが縦長であってＬＰＧの流入口３１ａが下端部に流出口３１ｄが上端部に配置されており、ＰＴＣヒータ３１ｂが縦置きに配置され加熱室３１ｃがＰＴＣヒータ３１ｂの放熱面に沿う上下に長い上向きの流路となるため、熱交換の効率が極めて良好となるとともに気体ＬＰＧと液体ＬＰＧとが上下に確実に分離されることになる。従って、レギュレータ３Ａから燃料噴射弁５に送出されるＬＰＧに液体ＬＰＧが混入されることを有効に回避することができるものである。尚、ＰＴＣヒータ３１ｂの複数枚を互いに隙間を設けて並行に縦置き配置してもよく、このようにすることで加熱気化能力が向上し大流量のＬＰＧに対応できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態のＬＰＧ用レギュレータが配置された燃料供給システムの配置図。
【図２】図１のレギュレータを拡大した縦断面図。
【図３】従来のＬＰＧ用レギュレータが配置された燃料供給システムの配置図。
【符号の説明】
【００２３】
３Ａ  レギュレータ、  ３０  調圧部、  ３０ａ  調圧室、  ３１  電気加熱部、  ３１ａ  流入口、  ３１ｂ  ＰＴＣヒータ、  ３１ｃ  加熱室、  ３１ｄ  流出口、  ３２  温水加熱部、  ３２ａ  加熱室、  ３２ｂ  冷却水通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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