(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化石油ガスボンベと結合する燃料供給配管の接続口と、前記液化石油ガスボンベから前記燃料供給配管を通して供給されるガスと空気との混合ガスを燃焼して出力する４サイクルエンジンと、該４サイクルエンジンで駆動される発電機等の作業機を有し、前記４サイクルエンジンの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】
プロパン液化ガスボンベとガスエンジン作業機とを燃料供給配管で結合してプロパン液化ガスを供給し、同ガスボンベからのガスを調圧し、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し、同エンジンの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、空気ガス混合器のプロパン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プロパン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、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４】
請求項１ないし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備えた燃料供給配管の受け口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、別置きの液化石油ガスボンベ、例えば、プロパン液化ガスボンベに貯蔵されたプロパンを燃料とするガスエンジンによって駆動される携帯用エンジン発電機等のガスエンジン作業機に関する。
【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、ボンベに液化して貯蔵したブタン、プロパン等の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ガスと空気を簡単な混合器で混合することができる。
【０００２】
【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、種々工夫されている。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、芝刈樹、真空掃除機等）の場合は過回転の心配はない。しかし、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、過回転になる恐れがある。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、エンジン回転速度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。
【０００３】
【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）液化石油ガスボンベと結合する燃料供給配管の接続口と、前記液化石油ガスボンベから前記燃料供給配管を通して供給されるガスと空気との混合ガスを燃焼して出力する４サイクルエンジンと、該４サイクルエンジンで駆動される発電機等の作業機を有し、前記４サイクルエンジンの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って課題解決の手段とする。
（２）また、プロパン液化ガスボンベとガスエンジン作業機とを燃料供給配管で結合してプロパン液化ガスを供給し、同ガスボンベからのガスを調圧し、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し、同エンジンの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、空気ガス混合器のプロパン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プロパン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って課題解決の手段とする。
（３）また、上記（１）又は（２）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って課題解決の手段とする。
（４）さらに、上記（１）ないし（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備えた燃料供給配管の受け口を設けたガスエンジン作業機を以って課題解決の手段とする。
【０００４】
【発明の実施の形態】
本発明のボンベに貯蔵したプロパンを使用するガスエンジン発電機の実施形態を図に基づいて説明する。
図１はプロパンガスを使用する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（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の燃料供給配管のワンタッチカプリング受け口配置を示す斜視図である。
【０００５】
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。
プロパンガスボンベ３１から供給される燃焼ガスは、供給配管３２からワンタッチカプリング３３により結合されたエンジン１側の燃料供給配管の受け口３３ａの下流において、コック弁１２を開くことによりエンジン側燃料供給配管へ受け入れられ、その後調圧器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。
【０００６】
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においてプロパン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。
【０００７】
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のプロパン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のプロパンガス流量調整針弁に伝わり、プロパンガス流量調整針弁を出し入れしてプロパンガス流量を調整することができる。
【０００８】
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の流量調整針弁をプロパンガスを絞る方向に摺動し、薄いプロパン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の把手を引くことにより、エンジン１が低速で始動する。
【０００９】
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、濃いプロパン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。
【００１０】
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の燃料供給配管のワンタッチカプリング受け口配置を示している。
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はエンジン及び発電機カバー、３８はカバー３６に着脱自在に設けられた上部蓋を示す。上部蓋３８は着脱（又は開閉）可能とすることでカバー内の空間を収納スペースとして利用することができるが、フロントカバー、リアカバーと一体でもよい。なお、前記収納スペースは、カセット型液化ガス容器を設置するスペースとして用いてもよい。別置きのガスボンベから燃料供給配管を通してガス燃料を供給する代わりに、内蔵したカセット型液化ガス容器からガス燃料を４サイクルエンジンに供給するようにすれば、よりコンパクトなガスエンジン作業機とすることができる。カセット型液化ガス容器は、前記上部蓋を開いて容易に交換することができる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明のガスエンジン作業機は、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、空気とプロパンガスの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プロパン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の燃料供給配管のワンタッチカプリング受け口配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…プロパンガスエンジン
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
１２…コック弁
１４…エンジン回転ガバナー
１７…ガバナー把手
２５…出力パネル
３１…プロパンガスボンベ
３３…燃料供給配管の受け口
【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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