(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気配管内に、空気と燃料ガスを混合するベンチュリーと、該ベンチュリーの下流側に配設されるスロットル弁とを配置し、前記ベンチュリーへの燃料供給経路に所定量の燃料を供給するための燃料調整弁を設けたガスエンジンのミキサにおいて、前記ベンチュリーは、管材にて構成し、該管材の長手方向中央部の径を小さくして絞部を形成し、該絞部の環状の円周方向に沿って、複数の噴口を所定間隔をあけて開口し、前記ベンチュリーが収納される吸気配管の外周に燃料供給配管を連通し、該円周方向に配置した噴口の中で、該燃料供給配管の連通口に近い側の噴口の開口面積を小さくし、前記連通口より遠い側の噴口の開口面積を大きく構成し、前記噴口の開口面積は、該ベンチュリーの厚さ方向において外面側と内面側の開口面積を広くし、かつ厚さ方向の中央部を窄めて開口面積を小さく構成したことを特徴とするガスエンジンのミキサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給管を通じて供給される燃料ガスと、空気供給管を通じて供給される空気（外気）と、をミキシング（混合）するベンチュリーや、ガスエンジンに供給する混合ガスの流量調整をおこなうスロットル弁を有するガスエンジンのミキサの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガスエンジンとして、ガスヒートポンプ（ＧＨＰ）や、ガスコージェネ等に適用されるものが知られている。前記ガスエンジンは、予めミキサによって混合される燃料ガスと、空気（外気）と、の混合ガスを燃料として駆動される。ここで、前記ミキサでは、燃料供給管を通じて供給される燃料ガスと、空気供給管を通じて供給される空気と、をベンチュリーの部分でミキシング（混合）し、このミキシングされた混合ガスを、スロットル弁の開度によって流量調整すると同時に、スロットル弁を通過する際の乱流の発生により、更に混合ガスのミキシングを促進させて、ガスエンジンに供給している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２９３４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ガスエンジンの出力を高める場合、より多くの混合ガスをガスエンジンに供給するために、スロットル弁の開度を「開状態」、即ち、スロットル弁の弁体を混合ガスの流れる方向と平行となるようにする。このようにすると、スロットル弁を通過する混合ガスは、スロットル弁の抵抗が小さくなり、流速が落ちることがなく、乱流の発生も減少するため、空気と燃料ガスとのミキシング（混合）も減少してしまう。その結果、ミキシングが十分に行われていない混合ガスが、シリンダ内に供給されて、ＮＯｘの増加、或いは、熱効率の低下等を引き起こす傾向にあった。
【０００４】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、燃料ガスと空気（外気）をミキシング（混合）するベンチュリーや、ガスエンジンに供給する混合ガスの流量調整を行うスロットル弁や、燃料の量を調節する調整弁を備えた、ガスエンジンのミキサにおいて、混合ガスのミキシングを向上するための技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
請求項１においては、吸気配管（２０）内に、空気と燃料ガスを混合するベンチュリー（１６）と、該ベンチュリー（１６）の下流側に配設されるスロットル弁（１８）とを配置し、前記ベンチュリー（１６）への燃料供給経路に所定量の燃料を供給するための燃料調整弁（３０）を設けたガスエンジン（１１）のミキサ（１０）において、前記ベンチュリー（１６）は、管材にて構成し、該管材の長手方向中央部の径を小さくして絞部（１６ｂ）を形成し、該絞部（１６ｂ）の環状の円周方向に沿って、複数の噴口を所定間隔をあけて開口し、前記ベンチュリー（１６）が収納される吸気配管（２０）の外周に燃料供給配管（２７）を連通し、該円周方向に配置した噴口の中で、該燃料供給配管（２７）の連通口に近い側の噴口（１６ｅ）の開口面積を小さくし、前記連通口より遠い側の噴口（１６ｆ）の開口面積を大きく構成し、前記噴口の開口面積は、該ベンチュリーの厚さ方向において外面側と内面側の開口面積を広くし、かつ厚さ方向の中央部を窄めて開口面積を小さく構成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【０００８】
請求項１においては、吸気配管（２０）内に、空気と燃料ガスを混合するベンチュリー（１６）と、該ベンチュリー（１６）の下流側に配設されるスロットル弁（１８）とを配置し、前記ベンチュリー（１６）への燃料供給経路に所定量の燃料を供給するための燃料調整弁（３０）を設けたガスエンジン（１１）のミキサ（１０）において、前記ベンチュリー（１６）は、管材にて構成し、該管材の長手方向中央部の径を小さくして絞部（１６ｂ）を形成し、該絞部（１６ｂ）の環状の円周方向に沿って、複数の噴口を所定間隔をあけて開口したので、噴口が複数設けられるため、空気（外気）と燃料の混合領域が増加して、混合ガスのミキシング（混合）の向上が図れる。その結果、ＮＯｘを減少でき、ガスエンジンの熱効率も向上できる。
【０００９】
また、前記ベンチュリー（１６）が収納される吸気配管（２０）の外周に燃料供給配管（２７）を連通し、該円周方向に配置した噴口の中で、該燃料供給配管（２７）の連通口に近い側の噴口（１６ｅ）の開口面積を小さくし、前記連通口より遠い側の噴口（１６ｆ）の開口面積を大きく構成したので、燃料ガスを均一にベンチュリーから噴出できる。
【００１０】
また、前記噴口の開口面積は、該ベンチュリーの厚さ方向において外面側と内面側の開口面積を広くし、かつ厚さ方向の中央部を窄めて開口面積を小さく構成したので、燃料ガスが噴口よりベンチュリーの中心部まで噴出されるようになり、ミキシング（混合）が更に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１はガスエンジンの燃料供給部の構成を示した概略構成図、図２は吸気配管上流部における混合ガスの流れを示した断面図である。
【００１３】
図３はベンチュリーの近傍を示した断面図である。図４は従来のベンチュリーの形状を示した断面斜視図である。
【００１４】
図５は吸気配管上流部における混合ガスの流れを示した断面図である。
【００１５】
図６は本発明に係る第一、第二実施例におけるベンチュリーの形状を示した断面斜視図である。
【００１６】
図７は同じく吸気配管上流部における混合ガスの流れを示した断面図である。
【００１７】
図８は本発明に係る第三実施例におけるベンチュリーの噴口の近傍を示した断面図である。
【００１８】
図９は他の構成例におけるスロットル弁を示した斜視図、図１０は同じく吸気配管上流部における混合ガスの流れを示した断面図である。
【００１９】
図１１は他の構成例におけるスロットル弁を示した斜視図、図１２は同じく吸気配管上流部における混合ガスの流れを示した断面図である。
【００２０】
図１３は他の構成例におけるスロットル弁を示した斜視図である。
【００２１】
図１４は同じく吸気配管上流部における混合ガスの流れを示した断面図である。
【００２２】
図１５は他の構成例におけるスロットル弁を示した斜視図である。
【００２３】
図１６は同じく吸気配管上流部における混合ガスの流れを示した断面図である。
【００２４】
［ミキサ１０］
まず、本発明の実施例に係るミキサ１０の構成について、図１、及び、図２を用いて説明する。ガスエンジン１１には、燃料ガスと空気（外気）の混合ガスを供給する燃料供給部１が設けられる。前記燃料供給部１には吸気配管２０が備えられ、吸気配管２０の上流側には、ミキサ１０が配設されている。
【００２５】
ミキサ１０には、エアクリーナ１５を備えた空気供給管１４と、燃料ガスを供給するガス供給管１２と、が連通されており、空気供給管１４を通じて供給された空気（外気）と、ガス供給管１２を通じて供給された燃料ガスと、がミキサ１０によってミキシング（混合）され、その後、ガスエンジン１１に供給されるようになっている。
【００２６】
ミキサ１０は、吸気配管２０の上流側に設けられるベンチュリー１６や、ベンチュリー１６の下流側に設けられるスロットル弁１８や、ベンチュリー１６に連通されるガス供給路２７（以下「メイン通路」と記す）等から構成される。ベンチュリー１６は、後述の通り、吸気配管２０内に設けた管材の長手方向中央部の径を小さくして絞部１６ｂ（図３を参照）を形成し、この絞部１６ｂの内部にベンチュリー通路部１６ａが形成されており、該絞部１６ｂに複数の噴口１６ｃ・１６ｃ・・・（図３を参照）を開口し、該噴口１６ｃ・１６ｃ・・・にメイン通路２７が連通されている。
【００２７】
メイン通路２７はガス供給管１２に連通されており、その中途部には燃料調整弁としての固定弁２９が配設されている。また、メイン通路２７には、バイパス部分のガス供給路２８（以下「バイパス通路」と記す）が並設されており、所謂、メイン通路２７、及び、バイパス通路２８の２系統の燃料供給経路が形成されている。尚、バイパス通路２８には、燃料調整弁としてのモータ駆動式のニードル弁３０が配設されている。
【００２８】
ミキサ１０は、ガスレギュレータ１３を介してガス供給管１２から供給される燃料ガスと、エアクリーナ１５を介して空気供給管１４から取り入れる空気（外気）と、をベンチュリー通路部１６ａの部分でミキシング（混合）して、ガスエンジン１１を駆動するための燃料となる混合ガスを生成する。
【００２９】
即ち、ガスエンジン１１のピストンが下降してシリンダ４０内の燃焼室が負圧になると、空気供給管１４からエアクリーナ１５を介して空気（外気）が取り入れられる。この際、取り入れられた空気がベンチュリー通路部１６ａを通過することにより、空気の流速が上昇する。
【００３０】
そして、ベンチュリー通路部１６ａを通過する空気（外気）の流速が上昇することによって、負圧が発生し（圧力が低下し）、この負圧を利用して、メイン通路２７から燃料ガスが吸入され、空気と燃料ガスとの混合ガスが生成されるのである。
【００３１】
メイン通路２７に備えられる固定弁２９は、ネジ調整式のニードル弁となっており、予め定められた流量の燃料ガスを、ベンチュリー通路部１６ａに供給するために備えられている。尚、固定弁２９に替えて、固定のオリフィスとしてもよい。
【００３２】
前記固定弁２９は、燃料ガスの種類等に応じて弁体の位置が予め設定されて、一定の開度とされている。つまり、固定弁２９の弁体はコントローラ２２等によって制御されることなく、ミキサ１０の製造時、或いは、据え付け時等のメンテナンス時に、予め調整されるのみとなっている。
【００３３】
これに対して、バイパス通路２８に備えられるニードル弁３０は、モータ駆動による可変式とされており、ベンチュリー通路部１６ａに供給する燃料ガスの流量を調整するために備えられている。具体的には、ニードル弁３０の弁体であるニードル（図示せず）はアクチュエータとしてのモータの駆動により移動（リフト）される。
【００３４】
前記モータは、制御手段であるコントローラ２２と接続されており、該コントローラ２２によりモータの駆動を制御することによって、ニードル弁３０のニードルがリフトして、燃料ガスの流量を調整するようにしている。尚、モータ駆動に替えて、ソレノイドにより、ニードル弁３０のニードルを移動させてもよい。
【００３５】
この際、メイン通路２７からベンチュリー通路部１６ａに供給される燃料ガスは一定流量となっているため、バイパス通路２８からベンチュリー通路部１６ａに供給される燃料ガスの流量を調整することで、結果的にメイン通路２７からベンチュリー通路部１６ａに供給される燃料ガスの流量が調整される。つまり、バイパス通路２８に備えられるニードル弁３０によって、ベンチュリー通路部１６ａに供給される燃料ガスの流量が調整される。
【００３６】
そして、コントローラ２２によりニードル弁３０を制御することによって、ミキサ１０に備えられるベンチュリー通路部１６ａで生成される混合ガスの空燃比を、変化させることが可能となる。
【００３７】
このように、生成された混合ガスは、スロットル弁１８に到達し、該スロットル弁１８の開度によってスロットル弁１８を通過する混合ガスの流量が変化する。具体的には、スロットル弁１８の弁体１９は、アクチュエータとしてのスロットル弁駆動モータ（ステッピングモータ）２４の駆動によって、その開度が変更され、スロットル弁１８の開度を大きくすることによって通過する混合ガスの流量が増加し、開度を小さくすることによって通過する混合ガスの流量が減少することとなる。
【００３８】
尚、ステッピングモータ２４は、コントローラ２２と接続されており、該コントローラ２２によりステッピングモータ２４を制御することによって、スロットル弁１８の開度を変更するようにしている。
【００３９】
バイパス通路２８のニードル弁３０では、燃料ガスの流量が制御され、スロットル弁１８により混合ガスの流量が制御された後、混合ガスはガスエンジン１１のシリンダ４０内に吸気弁３８を介して吸入される。
【００４０】
吸入された混合ガスは吸気弁３８、及び、排気弁３９が閉じた状態で、ピストンの上昇により圧縮される。圧縮された混合ガスは高電圧発生回路３６を介して、点火プラグ３５により点火されて爆発する。爆発後には排気ガスが排気弁３９を介して、排気管２５を通じて排出される。
【００４１】
この際、排気ガスの空燃比が空燃比センサ２３で検出される。該空燃比センサ２３と、高電圧発生回路３６と、クランク軸（出力軸）の回転を検知する回転数センサ３７等はコントローラ２２と接続されており、該コントローラ２２に空燃比センサ２３により検出された排気ガスの空燃比が入力される。
【００４２】
そして、コントローラ２２は、この空燃比センサ２３により検出された排気ガスの空燃比に基づいて、シリンダ４０に吸入される混合ガス、つまり、ミキサ１０により生成される混合ガスの空燃比を算出し、ニードル弁３０の開度を制御するとともに、回転数センサ３７により回転数や回転偏差等を演算し、スロットル弁１８や高電圧発生回路３６を制御して目標回転数で運転できるように制御しているのである。
【００４３】
そして、燃料供給部１において、前記スロットル弁１８が「閉」側に回動されると、図２（ａ）に示すように、スロットル弁１８の弁体１９が吸気配管２０の軸心方向（混合ガスが流れる方向）に対して直角方向に位置するので、混合ガスの流路は狭められ、スロットル弁１８を通過する混合ガスの流量は低下するが、弁体１９の裏側（シリンダ側）にも混合ガスが回り込むため乱流が発生し、空気（外気）と燃料ガスとのミキシング（混合）が適度に行われる。
【００４４】
一方、スロットル弁１８が「開」の状態となると、図２（ｂ）に示すように、スロットル弁１８の弁体１９が吸気配管２０の軸心方向と略平行となり、混合ガスの流路は広げられ、スロットル弁１８の抵抗は小さく、流量が増加し、乱流の発生も減少し、空気（外気）と燃料ガスとの混合作用が減少する。
【００４５】
このように、ガスエンジン１１においては、スロットル弁１８を「開」とした高出力時には、空気（外気）と燃料ガスの混合状態（ミキシング）が悪化し、シリンダ４０内に不均一な混合ガスが供給されて、ＮＯｘの増加、或いは、熱効率の低下等を引き起こす傾向にあった。
【００４６】
そこで、本発明においては、ベンチュリー通路部１６ａに設けられる噴口１６ｃ・１６ｃ・・・（図３を参照）を工夫し、スロットル弁１８の弁体１９の形状も変更することで、高出力時においても空気（外気）と燃料ガスとの混合が十分に行われるようにしている。
【００４７】
［ベンチュリー１６（第一実施例）］
次に、本発明に係る第一実施例におけるベンチュリー１６について、図３、乃至、図６を用いて説明する。本実施例では、燃料供給部１の吸気配管２０内に配設されるベンチュリー１６部分でミキシングの向上を図っている。即ち、ミキサ１０に設けられるベンチュリー１６は、長手方向中央部の断面形状を、両端部に比べて小さく絞った管材からなり、その絞った部を絞部１６ｂとし、その内部の流通部分をベンチュリー通路部１６ａとして形成されている。
【００４８】
そして、図３に示すように、ベンチュリー１６が吸気配管２０の上流側に嵌挿された際には、吸気配管２０の内周面とベンチュリー１６（絞部１６ｂ）との間には環状の空間が形成され、その空間を環状ガス通路１７とし、該環状ガス通路１７の一端部にメイン通路２７が連通されている。
【００４９】
ベンチュリー１６の絞部１６ｂには、複数の噴口１６ｃ・１６ｃ・・・が所定間隔をあけて開口され、環状ガス通路１７とベンチュリー通路部１６ａとが連通される。
【００５０】
ここで、従来のベンチュリー１６は図４に示すように、絞部１６ｂに円周方向に沿ってスリット部１６ｄ・１６ｄが対向して設けられており、このスリット部１６ｄ・１６ｄを介して、燃料ガスがベンチュリー通路部１６ａへと噴出される構成となっていた。
【００５１】
このような構成の場合、図５に示すように、環状ガス通路１７に供給された燃料ガスは、メイン通路２７に対して反対側のスリット部１６ｄから噴出される量（図５に示す破線の矢印）よりも、メイン通路２７の近傍に配設されたスリット部１６ｄから噴出される量（図５に示す実線の矢印）が多くなる。
【００５２】
従って、ベンチュリー通路部１６ａに噴出された燃料ガスは、図５において上部と下部で量が異なるため、混合ガスは不均一となり、とりわけ高出力の場合には特に顕著となっていた。
【００５３】
そこで、本発明においては、図６（ａ）に示すように、ベンチュリーは管材の長手方向中央部に絞部１６ｂを設け、該絞部１６ｂに複数の噴口１６ｃ・１６ｃ・・・を吸気配管２０の軸心に向かって開口し、その配置は環状に所定間隔で配設し、環状ガス通路１７内に入った燃料ガスが、ベンチュリー通路部１６ａの中心側へと噴出し、燃料ガスの混合が促進される構成としている。
【００５４】
つまり、吸気配管２０内に、空気（外気）と燃料ガスをミキシング（混合）するベンチュリー１６と、該ベンチュリー１６の下流側に配設されるスロットル弁１８とを配置し、前記ベンチュリー１６へのメイン通路（燃料供給経路）２７に所定量の燃料を供給するためのニードル弁（燃料調整弁）３０を設けたガスエンジン１１のミキサにおいて、前記ベンチュリー１６は、管材にて構成し、該管材の長手方向中央部の径を小さくして絞部１６ｂを形成し、該絞部１６ｂに所定間隔をあけて複数噴口１６ｃ・１６ｃ・・・を開口したことにより、空気（外気）と燃料ガスの混合領域が増加して、混合ガスのミキシング（混合）の向上が図れる。その結果、均一性の高い混合ガスをシリンダ４０内に供給することができ、発生するＮＯｘを減少させ、ガスエンジン１１の熱効率も向上できる。
【００５５】
［ベンチュリー１６（第二実施例）］
次に、本発明に係る第二実施例におけるベンチュリー１６について、図６、及び、図７を用いて説明する。第二実施例におけるベンチュリー１６は、絞部１６ｂに開口面積の異なった複数の噴口１６ｃ・１６ｃ・・・が円周方向に沿って等間隔に形成されている。
【００５６】
そして、図６（ｂ）に示すように、メイン通路２７（図７（ｂ）を参照）の連通箇所近傍に配設される噴口１６ｅは、その開口面積が最小に形成されるとともに、前記メイン通路２７との連通箇所と反対側に配設される噴口１６ｆは、その開口面積が最大に形成されている。また、他の噴口１６ｃ・１６ｃ・・・については、噴口１６ｅから噴口１６ｆに近付くにつれて、徐々に開口面積が大きくなるように形成されている。言い換えれば、メイン通路２７との連通箇所に近いほど噴口１６ｅの開口面積は小さく、メイン通路２７との連通箇所から離れるほど開口面積は大きくなるように構成している。
【００５７】
即ち、前記ベンチュリー１６が収納される吸気配管２０の外周にメイン通路（燃料供給配管）２７を連通し、該メイン通路（燃料供給配管）２７の連通口に近い側の噴口１６ｅの開口面積を小さくし、前記連通口より遠い側の噴口１６ｆの開口面積を大きく構成したことにより、燃料ガスを均一にベンチュリー１６からベンチュリー通路部１６ａに噴出でき、ミキシング（混合）も均一に行われることになる。
【００５８】
但し、ベンチュリー通路部１６ａ内に噴出される燃料ガスを均一にするために、メイン通路２７との連通箇所に近いほど噴口１６ｃ・１６ｃ・・・の数を少なくし、メイン通路２７との連通箇所から離れるほど噴口１６ｃ・１６ｃ・・・の数を多くして、燃料ガスを均一にベンチュリー１６からベンチュリー通路部１６ａに噴出できるようにすることもできる。
【００５９】
［ベンチュリー１６（第三実施例）］
次に、本発明に係る第三実施例におけるベンチュリー１６について、図８を用いて説明する。第三実施例におけるベンチュリー１６は、上述した第一実施例、或いは、第二実施例のベンチュリー１６と同様に構成されているが、噴口１６ｃ自体を改良している。
【００６０】
即ち、前記噴口１６ｃはベンチュリー１６の外面側１６ｇ、及び、内面側１６ｈから、各々同軸上に円錐状のテーパー孔を穿孔して形成されており、その開口面積は、ベンチュリー１６の外面側１６ｇ、及び、内面側１６ｈを同一として、中央部に向かって徐々に窄まる、所謂ジェット状に構成されている。
【００６１】
そして、環状ガス通路１７に導かれた燃料ガスが、噴口１６ｃ・１６ｃ・・・を介してベンチュリー通路部１６ａへと噴出される際には、厚み方向中央部の開口面積が窄められた箇所を通過することで、燃料ガスの流速が上昇され、ベンチュリー通路部１６ａの中心部まで燃料ガスが達するようにして、燃料ガスのミキシング（混合）が促進される。
【００６２】
尚、これら噴口１６ｃ・１６ｃ・・・の外面側１６ｇ、及び、内面側１６ｈの開口面積は上述の第一、及び、第二実施例の如く、各々同一としてもよく、また、異なったものとしてもよい。
【００６３】
このように、前記噴口１６ｃ・１６ｃ・・・の開口面積は、厚さ方向において外面側１６ｇと内面側１６ｈの開口面積を広く、中央部の開口面積を小さく構成したことにより、噴口１６ｃ・１６ｃ・・・を介して、燃料ガスがベンチュリー通路部１６ａの中心部にまで確実に噴出されるようになり、混合ガスのミキシング（混合）を更に向上させることができ、均一性の高い混合ガスをシリンダ４０内に供給することで、発生するＮＯｘを減少させ、ガスエンジン１１の熱効率も向上できる。
【００６４】
［スロットル弁１８（構成例）］
次に、本発明のミキシングを促進する他の構成例について、図９、及び、図１０を用いて説明する。本構成例では、燃料供給部１の吸気配管２０内に配設されるスロットル弁１８の部分でミキシングを促進するようにしている。即ち、スロットル弁１８は吸気配管２０内部の断面積と略同寸法の円盤状の弁体１９と、該弁体１９に直径方向に固設される回動軸２１と、により形成される。
【００６５】
前記弁体１９は、側面視波板状に形成され、その波の折れ線は回動軸２１の中心軸と平行に配設される。こうして、その表面、及び、裏面には、波状の凸凹が形成されることになる。
【００６６】
但し、波の振幅（波の大きさ）は限定するものではなく、上流から下流に向かうほど大きくなるように、または反対に小さくなるように構成してもよい。この場合、上流から流れてきた混合ガスは、反射角度が折れ線と直角方向で異なるため、ミキシング（混合）が更に促進される。
【００６７】
また、波の折れ線は平面視Ｖ字状や円弧状に形成してもよく、この場合、軸心方向中央に向かうようにして、燃料ガスの流れが吸気配管２０の軸心側に向かうようにする。こうして、外周側に供給される燃料ガスが中心側に向かい、ミキシング（混合）が更に促進される。
【００６８】
そして、図１０に示すように、スロットル弁１８は、ベンチュリー通路部１６ａの下流側において、弁体１９に形成される波部の進行方向が、空気（外気）や燃料ガスの進行方向となるようにし、回動軸２１が吸気配管２０の軸心と直角方向に配置されて回動可能とし、スロットル弁１８の開度が「開状態」であっても、空気（外気）と燃料ガスとのミキシング（混合）が十分に促進されるようになっている。
【００６９】
即ち、スロットル弁１８が「開」側に回動され、混合ガス（空気と燃料ガス）が、弁体１９の表面部、及び、裏面部に沿って流れる時に、弁体１９に設けられた凸凹によって、その進行方向が上方や下方へと変更されて乱流が発生し、空気（外気）と燃料ガスとのミキシング（混合）が促進される。
【００７０】
このように、吸気配管２０内に、空気（外気）と燃料ガスをミキシング（混合）するベンチュリー１６と、該ベンチュリー１６の下流側に配設されるスロットル弁１８とを配置し、前記ベンチュリー１６へのメイン通路（燃料供給経路）２７に所定量の燃料を供給するためのニードル弁（燃料調整弁）３０を設けたガスエンジン１１のミキサにおいて、前記スロットル弁１８を波板状に構成し、該波板状の波の進行方向と混合ガスの流れる方向とを略平行に配置したことにより、空気（外気）と燃料ガスからなる混合ガスがスロットル弁１８に沿って流れる際に、弁体１９の表面部、及び、裏面部に設けられた、波形状からなる複数の凸凹によって、混合ガスの流れが乱れて、混合ガスのミキシング（混合）を向上できる。また、波板、即ち、弁体１９は比較的安価に形成することができ経済的である。
【００７１】
［スロットル弁１８（他の構成例）］
次に、本発明のミキシングを促進する他の構成例について、図１１、及び、図１２を用いて説明する。他の構成例におけるスロットル弁１８は、上述した他の構成例のスロットル弁１８と同じく、吸気配管２０内部の断面積と略同寸法の円盤状の弁体１９と、該弁体１９の直径方向に固設される回動軸２１と、により形成されており、前記弁体１９の表面部、及び、裏面部には、回動軸２１の中心軸に平行して、複数の突出部が設けられている。
【００７２】
前記弁体１９に設けられる突出部は、例えば、図１１（ａ）に示すように、複数の断面視矩形状の凸部１９ａ・１９ａ・・・が、回動軸２１の中心軸と、長手方向に平行するようにして形成され、或いは、図１１（ｂ）に示すように、複数の断面視矩形状の凹部１９ｂ・１９ｂ・・・が、回動軸２１の中心軸と、長手方向に平行するようにして形成されている。
【００７３】
但し、前記凸部１９ａ・１９ａ・・・、または、凹部１９ｂ・１９ｂ・・・の断面形状は限定するものではなく、円弧状や三角形状等であってもよく、また、その高さも同一とせず、他の構成例と同様に下流側ほど高くまたは低く構成することもできる。
【００７４】
更に、前記凸部１９ａ・１９ａ・・・は棒状ではなく短い突起とし、また、凹部１９ｂ・１９ｂ・・・は溝ではなく窪みとして多数配置することもできる。この場合、規則的に配置することなく、ランダムに配置することもできる。
【００７５】
そして、図１２に示すように、スロットル弁１８は、ベンチュリー通路部１６ａの下流側において、弁体１９に形成される複数の凸部１９ａ・１９ａ・・・、（または、凹部１９ｂ・１９ｂ・・・）が、混合ガスの進行方向と直角方向となるように配置して、空気（外気）と燃料ガスとの混合が十分に促進されるようになっている。
【００７６】
即ち、スロットル弁１８が「開」側に開かれた状態で、混合ガスが弁体１９の表面部、及び、裏面部に当たった時に、弁体１９に設けられる凸部１９ａ・１９ａ・・・により進行方向が上下に変更されて乱流が発生して、ミキシング（混合）が促進される。
【００７７】
このように、吸気配管２０内に、空気（外気）と燃料ガスをミキシング（混合）するベンチュリー１６と、該ベンチュリー１６の下流側に配設されるスロットル弁１８とを配置し、前記ベンチュリー１６へのメイン通路（燃料供給経路）２７に所定量の燃料を供給するためのニードル弁（燃料調整弁）３０を設けたガスエンジン１１のミキサにおいて、前記スロットル弁１８を板状に構成し、該板上に、凸部１９ａ・１９ａ・・・または、凹部１９ｂ・１９ｂ・・・を形成したことにより、空気（外気）と燃料ガスからなる混合ガスがスロットル弁１８に沿って流れる時に、凸部１９ａ・１９ａ・・・、または、凹部１９ｂ・１９ｂ・・・により混合ガスの流れが乱れて、混合ガスのミキシング（混合）を向上できる。
【００７８】
［スロットル弁１８（他の構成例）］
次に、本発明のミキシングを促進する他の構成例について、図１３、及び、図１４を用いて説明する。他の構成例におけるスロットル弁１８は、上述した他の構成例のスロットル弁１８と同じく、吸気配管２０内部の断面積と略同寸法の円盤状の弁体１９と、該弁体１９の直径方向に固設される回動軸２１と、により形成されており、前記弁体１９には、複数の貫通孔１９ｃ・１９ｃ・・・が設けられている。
【００７９】
前記複数の貫通孔１９ｃ・１９ｃ・・・の配置は、回動軸２１の中心軸と平行に配設されるが、その配設位置は限定するものではない。また、貫通孔１９ｃ・１９ｃ・・・の開口部の形状は矩形状に形成されているが、その形状は円形等であってもよく限定するものではない。
【００８０】
そして、各貫通孔１９ｃ・１９ｃ・・・の下流側（図１４に示す右側）の端部から上流側（図１４に示す左側）に、または、弁体１９の表面と直角方向に、案内部１９ｄ・１９ｄ・・・が形成されている。本構成例では、案内部１９ｄ・１９ｄ・・・は側面視クランク状に屈曲して設けられている。
【００８１】
そして、図１４に示すように、スロットル弁１８は、ベンチュリー通路部１６ａの下流側において、複数の案内部１９ｄ・１９ｄ・・・を備える弁体１９を配置することで、混合ガスの混合が十分に促進されるようになっている。
【００８２】
即ち、スロットル弁１８が「開」側に回動されて、弁体１９の表面部に沿って混合ガスが流れると、複数の案内部１９ｄ・１９ｄ・・・によって、強制的に複数の貫通孔１９ｃ・１９ｃ・・・内に導かれて貫通孔１９ｃ・１９ｃ・・・を通過し、裏面部より吐出し、混合が促進される。
【００８３】
このように、前記スロットル弁１８の弁体１９（板面）に複数の貫通孔１９ｃ・１９ｃ・・・を開口したことにより、混合ガスがスロットル弁１８に沿って流れる時に、一部が貫通孔１９ｃ・１９ｃ・・・に入り反対側の面より出るため、更に混合ガスのミキシング（混合）を向上できる。
【００８４】
［スロットル弁１８（他の構成例）］
次に、本発明のミキシングを促進する他の構成例について、図１５、及び、図１６を用いて説明する。他の構成例におけるスロットル弁１８は、上述した他の構成例のスロットル弁１８と同じく、吸気配管２０内部の断面積と略同寸法の円盤状の弁体１９と、該弁体１９の直径方向に嵌設される回動軸２１と、により形成されており、該回動軸２１は軸心部に連通孔２１ａを有する筒状部材によって形成し、その側面には、回動軸２１の軸心と直交して貫通される複数の補助噴口２１ｂ・２１ｂ・・・が設けられている。
【００８５】
そして、図１６（ａ）に示すように、スロットル弁１８は、ベンチュリー通路部１６ａの下流側に配設され、回動軸２１の一端は閉じられて、他端はメイン通路２７から分岐した通路と連通される。但し、回動軸２１の他端はバイパス通路２８と接続する構成としてもよい。
【００８６】
こうして、ベンチュリー通路部１６ａからだけでなく、回動軸２１に設けられた補助噴口２１ｂ・２１ｂ・・・からも燃料ガスを噴出させる構成とすることで、吸気配管２０の中心部における燃料ガスの比率を高めることができるようになっている。
【００８７】
このように、吸気配管２０内に、エアと燃料ガスをミキシング（混合）するベンチュリー１６と、該ベンチュリー１６の下流側に配設されるスロットル弁１８とを配置し、前記ベンチュリー１６へのメイン通路（燃料供給経路）２７に所定量の燃料を供給するためのニードル弁（燃料調整弁）３０を設けたガスエンジン１１のミキサにおいて、前記スロットル弁１８の回動軸２１の軸心部に連通孔２１ａを開口し、該連通孔２１ａの一端をメイン通路（燃料供給配管）２７と連通し、連通孔２１ａの他端は補助噴口２１ｂ・２１ｂ・・・として回動軸２１の側面に開口したことにより、スロットル弁１８の軸心部に設けた補助噴口２１ｂ・２１ｂ・・・から燃料ガスの一部が噴出されるため、燃料ガスが薄い吸気配管２０の中心部に燃料ガスを供給できてミキシング（混合）を向上できる。
【００８８】
また、他の構成例におけるスロットル弁１８については、空気（外気）と、燃料ガスと、のミキシング（混合）を、より一層促進させるべく、弁体１９の表面部、及び、裏面部に、他の構成例の如く、凸凹や孔等を形成してもよい。
【００８９】
更に言えば、前記第一実施例から第三実施例または、他の構成例は、二つ、或いは、三つ以上を組み合わせることにより、更にミキシングを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施例に係る燃料供給経路の全体的な構成を示した概略構成図。
【図２】吸気配管上流部におけるベンチュリー下流側の混合ガスの流れを示した図であり、（ａ）はスロットル弁開度を「閉状態」にした場合、（ｂ）はスロットル弁開度を「開状態」にした場合を示した断面図。
【図３】吸気配管に嵌着されたベンチュリーの近傍を示した断面図。
【図４】従来のベンチュリーの形状を示した断面斜視図。
【図５】吸気配管上流部における従来のベンチュリー下流側の混合ガスの流れを示した図であり、（ａ）はその側面断面図、（ｂ）は（ａ）における矢視Ａから見た正面断面図。
【図６】本発明に係るベンチュリーの形状を示した図であり、（ａ）は第一実施例におけるベンチュリーを示した断面斜視図、（ｂ）は第二実施例におけるベンチュリーを示した断面斜視図。
【図７】吸気配管上流部における本発明に係るベンチュリー下流側の混合ガスの流れを示した図であり、（ａ）はその側面断面図、（ｂ）は（ａ）における矢視Ｂから見た正面断面図。
【図８】本発明に係る第三実施例におけるベンチュリーの噴口の近傍を示した断面図。
【図９】他の構成例におけるスロットル弁を示した斜視図。
【図１０】吸気配管上流部における、他の構成例に係るスロットル弁を設けた場合の混合ガスの流れを示した断面図。
【図１１】他の構成例におけるスロットル弁を示した図であり、（ａ）は弁体に複数の凸部を設けた場合を示した斜視図、（ｂ）は弁体に複数の凹部を設けた場合を示した斜視図。
【図１２】吸気配管上流部における、他の構成例に係るスロットル弁を設けた場合の混合ガスの流れを示した断面図。
【図１３】他の構成例におけるスロットル弁を示した斜視図。
【図１４】吸気配管上流部における、他の構成例に係るスロットル弁を設けた場合の混合ガスの流れを示した断面図。
【図１５】他の構成例におけるスロットル弁を示した図であり、（ａ）は弁体に突起部を設けない場合を示した斜視図、（ｂ）は弁体に複数の凸部を設けた場合を示した斜視図、（ｃ）は弁体に複数の凹部を設けた場合を示した斜視図。
【図１６】吸気配管上流部における他の構成例に係るスロットル弁を設けた場合の混合ガスの流れを示した図であり、（ａ）は弁体に突起部を設けない場合を示した断面図、（ｂ）は弁体に突起部を設けた場合を示した断面図。
【符号の説明】
【００９１】
１    燃料供給経路
１１  ガスエンジン
１６  ベンチュリー
１６ｂ  絞部
１６ｃ  噴口
１６ｅ  噴口
１６ｇ  外面側
１６ｈ  内面側
１８  スロットル弁
１９  弁体
１９ａ  凸部
１９ｂ  凹部
２０  吸気配管
２１  回動軸
２１ａ  連通孔
２１ｂ  補助噴口
２７    メイン通路（燃料供給配管）
【図１】
0005107120.tif 000002
【図２】
0005107120.tif 000003
【図３】
0005107120.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005107120.tif 000006
【図６】
0005107120.tif 000007
【図７】
0005107120.tif 000008
【図８】
0005107120.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005107120.tif 000011
【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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