(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体カバー内の上部に収納された液化ガスカセットボンベからのガスを調圧及び空気と混合した混合ガスを燃焼して出力する４サイクルエンジンで駆動すると共に、回転速度範囲を調整するガバナーを設けたガスエンジン作業機において、エンジンのクランクケースを貫通するトルク軸に固定したレバーと、調速パネルに回動可能に軸支されているガバナー把手および中間レバーと、ガバナー把手に設けられている長孔とレバーとの間に掛けられている引っ張りばねと、レバーの回転を中間レバーに伝えるリンクバーと、中間レバーに取付けられ、空気ガス混合器の燃料ガス流量調整針弁に繋がる作動ワイヤと、停止位置のガバナー把手に押されてエンジンを停止するリミットスイッチとを備え、上記引っ張りばねの引っ掛け部を上記長孔にして、上記ガバナー把手の停止位置では上記引っ張りばねの張力を無くし、また始動位置では同引っ張りばねの張力を弱い状態にしてそれぞれ上記燃料ガス流量調整針弁を絞り、上記ガバナー把手の運転位置では上記引っ張りばねの張力を効かせて上記燃料ガス流量調整針弁を開くことにより、回転速度を制御するようにしたことを特徴とするガスエンジン作業機。
【請求項２】
請求項１に記載するガスエンジン作業機において、ガバナーに連動する運転切換レバーの把手を作業機の出力パネル側に並べて設置したことを特徴とするガスエンジン作業機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載するガスエンジン作業機において、液化ガスカセットボンベの上側の本体カバーにカセットボンベが容易に交換できる開口部を設け、同開口部に本体カバー形状に沿っていて、容易に取付け、取外しができる蓋を設置したことを特徴とするガスエンジン作業機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載するガスエンジン作業機において、本体カバー上部に液化ガス通路を遮断する手動のコック弁を設けたことを特徴とするガスエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化ガスを燃料とするエンジンによって駆動される携帯用発電機等のガスエンジン作業機の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、本体カバー内にエンジンに直結する発電機と、ブタン、プロパン等のＬＰＧのボンベを収納し、ＬＰＧを調圧器と混合器を通してエンジンのシリンダへ供給する非常用、携帯用のエンジン発電機が市販されている。ＬＰＧは低公害であり、調圧したＬＰＧのガスと空気を簡単な混合器で混合することができるが、ガス圧力を調整する調圧器で断熱膨張するときに燃料ガスの温度が低下し、圧力が下がり、燃料ガスの供給が不十分になり、特に外気温度が低いとき、エンジンの出力が低下する虞がある。
この問題を解決するため、ガスボンベと調圧器の間のガス配管を暖かいエンジンシリンダの周辺に巡らせて、シリンダで暖められた冷却風を当てて、ＬＰＧの気化の促進と蒸気圧上昇手段としたものが工夫されている。また、ＬＰＧボンベ内のガス気化による温度低下に対しては、ＬＰＧボンベをエンジンの上部に設置してエンジン周りの空気を対流させることによりＬＰＧボンベを暖めるようにして燃料ガスの温度を上げガス圧の降下を防ぐようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の携帯用ガスエンジンにおいて、ＬＰＧガスエンジンの出力低下防止は、上記のように種々工夫されているが、作業機に直結したエンジンの回転が上昇すると負荷が著増するような作業機（例えば、芝刈機、真空掃除機等）の場合は過回転の心配はないが、エンジン直結で発電機を回すときは回転増に伴う負荷の増大が殆どないので、過回転になる虞がある。この場合、エンジンのガス、空気の混合器において絞り弁を設けて燃料ガスの流速を制限して、過回転を防止することも可能であるが、エンジンの出力を安定して取り出すには、エンジン回転を一定の範囲に制限し、燃料ガスの混合比によって出力トルクを制御することが望ましい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点に対して本発明は、
（１）本体カバー内の上部に収納された液化ガスカセットボンベからのガスを調圧及び空気と混合した混合ガスを燃焼して出力する４サイクルエンジンで駆動すると共に、回転速度範囲を調整するガバナーを設けたガスエンジン作業機において、エンジンのクランクケースを貫通するトルク軸に固定したレバーと、調速パネルに回動可能に軸支されているガバナー把手および中間レバーと、ガバナー把手に設けられている長孔とレバーとの間に掛けられている引っ張りばねと、レバーの回転を中間レバーに伝えるリンクバーと、中間レバーに取付けられ、空気ガス混合器の燃料ガス流量調整針弁に繋がる作動ワイヤと、停止位置のガバナー把手に押されてエンジンを停止するリミットスイッチとを備え、上記引っ張りばねの引っ掛け部を上記長孔にして、上記ガバナー把手の停止位置では上記引っ張りばねの張力を無くし、また始動位置では同引っ張りばねの張力を弱い状態にしてそれぞれ上記燃料ガス流量調整針弁を絞り、上記ガバナー把手の運転位置では上記引っ張りばねの張力を効かせて上記燃料ガス流量調整針弁を開くことにより、回転速度を制御するようにしたガスエンジン作業機を以て課題解決の手段とする。
（２）また、上記（１）のガスエンジン作業機において、ガバナーに連動する運転切換レバーの把手を作業機の出力パネル側に並べて設置したガスエンジン作業機を以て課題解決の手段とする。
（３）上記（１）又は（２）のガスエンジン作業機において、液化ガスカセットボンベの上側の本体カバーにカセットボンベが容易に交換できる開口部を設け、同開口部に本体カバー形状に沿っていて、容易に取付け、取外しができる蓋を設置したガスエンジン作業機を以て課題解決の手段とする。
（４）上記（１）乃至（３）の何れかのガスエンジン作業機において、本体カバー上部に液化ガス通路を遮断する手動のコック弁を設けたガスエンジン作業機を以て課題解決の手段とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のＬＰＧガスエンジン直結発電機の実施形態を図に基づいて説明する。図１はＬＰＧガス使用エンジン駆動発電機の全体の構成を示す模式図、図２は図１のエンジン駆動発電機の内部の機能部品配置を示す側面図（一部断面図）、図３は図２のＡ−Ａ断面を示す平面図、図４は図１のエンジン駆動発電機の全体斜視図、図５は図１のエンジン駆動発電機の上部蓋を除いてガスボンベの収納配置を示す斜視図である。
【０００６】
図１の模式図において、４サイクルＬＰＧガスエンジン１は、シリンダヘッドを含むシリンダ２と、クランクケース３と、シリンダ２の中で往復摺動する図示略のピストンと、同ピストンが受ける燃焼ガス圧を、図示略のピストンロッドを介して回転トルクに換えて出力する図示略のクランク軸とからなり、クランク軸は発電機５を駆動している。４はエンジン１始動用のリコイルスタータである。
ＬＰＧガスボンベ１１から供給される燃焼ガスはコック弁１２を開くことにより、ベーパライザ１３へ送られて暖められ、液状のＬＰＧは気化し、気化したガスは調圧器９に送られてガス圧を規定圧力に調整し、最終の空気ガス混合器７へ送られる。
なお調圧器９と空気ガス混合器７を一体構造としたガス調圧混合器（例えば特開平１０−１２２０５６号の混合器７４）を採用することによりエンジンとエアクリーナ６間をコンパクトに纏めることが出来る。
【０００７】
エアクリーナ６を通って空気ガス混合器７へ送られた空気は空気ガス混合器７においてＬＰＧのガスと適当な混合比になるように混合されてエンジン１のシリンダ２へ入り、ここで圧縮着火燃焼して図示略のクランク軸に回転トルクを発生し、発電機５を駆動する。燃焼して仕事を終えた排気ガスはマフラ８から排気される。
ベーパライザ１３は熱伝導の良好な金属材料から製造された管材のＬＰＧ配管をシリンダ２の周辺に適当な長さだけ巡らせ、シリンダ２によって暖められた冷却空気の熱によりＬＰＧの気化を促進し、ガス圧力を上昇させる機能を有する。
【０００８】
エンジン１のクランクケース３の中に、クランク軸の回転数の２乗に比例する遠心力によりクランク軸方向にスラストを生じるスラスト機構を内蔵しており、クランクケース３を貫通するトルク軸２３を介してスラスト機構のスラスト力をクランクケース３の外に取出し、トルク軸２３に固定したレバー１５を矢印Ｆの反対方向に引く力となる。レバー１５の回転はリンクバー１８により中間レバー１９に伝えられ、中間レバー１９は軸２８（調速パネル２０に回転可能に軸支されている。）を中心にレバー１５と連動して回転する。中間レバー１９には空気ガス混合器７の図示せぬ燃料ガス流量調整針弁に繋がる作動ワイヤ２２（ワイヤガイド管２２ａに案内されている。）の端部が取付けてあるので、レバー１５の回転は空気ガス混合器７の燃料ガス流量調整針弁に伝わり、燃料ガス流量調整針弁を出し入れして燃料ガス流量を調整することができる。
【０００９】
レバー１５とガバナー把手１７との間に、引っ張りばね１６が懸けられている。ガバナー把手１７には長孔１７ａが明けられ軸２７（調速パネル２０に回転可能に軸支されている。）を中心にして回動可能で、破線で示した「停止」の位置では、引っ張りばね１６は弛んで作用力が無く、ガバナー把手１７がリミットスイッチ２９を押して点火栓の１次コイルを短絡してエンジン１を停止させている。ガバナー把手１７の実線で示した「始動」の位置では、引っ張りばね１６は作用力が弱い状態で、クランク軸の回転速度に対応したスラスト機構のスラスト力は弱く、レバー１５は作動ワイヤ２２が空気ガス混合器７の流量調整針弁を燃料ガスを絞る方向に摺動し、薄い燃料混合ガスがシリンダ２に送り込まれ、ここでリコイルスタータ４の把手１０を引けば、エンジン１が低速で始動する。
【００１０】
エンジン１が始動しガバナー把手１７を１点鎖線で示した「運転」の位置にセットすれば、引っ張りばね１６を介してレバー１５が矢印Ｆの方向に回り、リンクバー１８、中間レバー１９を介して作動ワイヤ２２が引かれ、空気ガス混合器７の流量調整針弁を開く方向に作動し、エンジン１の回転が上がり発電機５を駆動する。エンジン１の定常回転に対応したスラスト機構のスラスト力が、トルク軸２３からレバー１５に伝わり、レバー１５に掛けられた引っ張りばね１６の作用力にバランスしたときの回転速度で回転を続ける。発電機５の負荷が増えてエンジン１の回転が低下すれば、スラスト機構のスラスト力が減り、引っ張りばね１６の作用力が勝って作動ワイヤ２２が空気ガス混合器７の流量調整針弁を開く方向に引き、濃い燃料混合ガスがシリンダ２へ供給され、バランスする回転速度まで上昇する。また、発電機５の負荷が減ってエンジン１の回転が上昇すれば、スラスト機構のスラスト力が増え、引っ張りばね１６の作用力を超えて、作動ワイヤ２２が空気ガス混合器７の流量調整針弁を閉じる方向に引き、薄い混合比のガスがシリンダ２へ供給され、バランスする回転速度まで下降する。
【００１１】
このように、エンジン回転速度ガバナー１４を設け、エンジン１の回転速度が略一定になるように、空気ガス混合器７の燃料ガス混合比を調整するようにして出力トルクを制御することにより、エンジン１の出力を安定して取り出すと共に、過回転を防止し、負荷に係わらず発電機５の回転を一定の範囲に制御することができる。図２〜図３は、エンジン駆動発電機の内部の機能部品配置を示しており、図４は斜視図によりガバナー１４と、直流取り出しターミナル、交流取り出しソケット等を備えた出力パネル２５の位置関係を示している。発電機５で発生した電流の１部は直流に整流した後、出力パネル２５に備えられたバッテリ充電用のターミナルへ結線され、発生電流の大部分は整流後インバータ５９で５０サイクル及び６０サイクルの交流に変換して、出力パネル２５に備えられたそれぞれのソケットへ結線される。また、図５は斜視図によりエンジン駆動発電機の上部蓋３８を取り外してガスボンベ１１の収納配置を示している。
図２、図３において、３５は機台、３６Ａはフロントカバー、３６Ｂはリアカバー、３７はボンベ収納台、３９はボンベ１１とコック弁１２を連結するガス供給口を示す。
【００１２】
【発明の効果】
本発明のＬＰＧガスエンジン直結発電機は、エンジン回転速度ガバナーを設け、エンジンの回転速度が略一定になるように、空気とＬＰＧガス混合器の燃料ガス混合比を調整するように出力トルクを制御することにより、エンジンの安定した出力で発電機を駆動すると共に、過回転を防止し、負荷に係わらず発電機の回転を一定の範囲に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＰＧガス使用エンジン駆動発電機の全体の構成を示す模式図である。
【図２】図１のエンジン駆動発電機の内部の機能部品配置を示す側面（一部断面）図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す平面図である。
【図４】図１のエンジン駆動発電機の全体斜視図である。
【図５】図１のエンジン駆動発電機の上部蓋を除いてガスボンベの収納配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ＬＰＧガスエンジン
２…シリンダ
３…クランクケース
５…発電機
７…空気ガス混合器
９…調圧器
１１…ＬＰＧボンベ
１２…コック弁
１３…ベーパライザ
１４…エンジン回転ガバナー
１７…ガバナー把手
２５…出力パネル
【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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