特許 7393377 エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-28

(45)【発行日】2023-12-06

(54)【発明の名称】エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/02 20060101AFI20231129BHJP

   F02M 61/18 20060101ALI20231129BHJP

   F02M 69/00 20060101ALI20231129BHJP

   F02M 69/04 20060101ALI20231129BHJP

   F02B 43/00 20060101ALI20231129BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

F02D19/02 B

F02D19/02 D

F02M61/18 360G

F02M69/00 310A

F02M69/04 G

F02B43/00 Z

F02M21/02 G

F02M21/02 L

F02M21/02 S

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021051443

(22)【出願日】2021-03-25

(65)【公開番号】P2022149335

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-02-20

(73)【特許権者】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】松浦 芳充

(72)【発明者】

【氏名】福井 義典

(72)【発明者】

【氏名】小田 祐介

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕樹

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０６２５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０００／０４０８５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１２１２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４８９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１１－５０７２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２４１０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０７１０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１３２５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００４３３３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭５７－０６６２６８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ １３／００ － ４５／００

Ｆ０２Ｂ ４３／００

Ｆ０２Ｍ ２１／０２

Ｆ０２Ｍ ６１／００ ， ６９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼室を有し、給気通路を流れる空気と混合された気体燃料を燃焼させて動力を発生するエンジンであって、
前記給気通路を介して前記燃焼室に前記気体燃料を供給する気体燃料供給部を備え、
前記給気通路には、過給機によって大気圧よりも大きい圧力の空気が供給され、
前記気体燃料供給部は、前記給気通路に突き出ている筒体を含み、
前記筒体は、
前記気体燃料が流れる流路と、
前記気体燃料が噴射される噴射口と、
前記噴射口よりも前記気体燃料の流れの上流に位置し、前記流路に、少なくとも前記空気を導入する空気導入口と
を有し、
前記噴射口は、前記筒体の端面に配置され、
前記空気導入口は、前記筒体の側面に配置され、前記給気通路における前記空気の流れの上流に向かってのみ開口する、エンジン。

【請求項2】

前記給気通路において前記空気の流速に分布が存在する場合、前記空気導入口は、前記給気通路のうちの前記流速が小さい箇所と前記流速が大きい箇所とのうち、前記流速が大きい箇所に位置する、請求項１に記載のエンジン。

【請求項3】

前記給気通路が湾曲している場合、前記空気導入口は、前記給気通路内の湾曲内側と湾曲外側とのうち、前記給気通路内の前記湾曲外側に位置するか、又は、
前記給気通路の断面積に分布が存在する場合、前記空気導入口は、前記給気通路のうちの前記断面積が小さい箇所と大きい箇所とのうち、前記断面積が小さい箇所に位置する、請求項１又は請求項２に記載のエンジン。

【請求項4】

前記筒体において、前記空気導入口よりも下流側における前記流路の断面積は、前記空気導入口よりも上流側における前記流路の断面積よりも大きい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンジン。

【請求項5】

前記筒体は、湾曲している湾曲部を更に有し、
前記空気導入口は、前記湾曲部における湾曲の内側部分に位置する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンジン。

【請求項6】

前記筒体は、前記流路から前記気体燃料の一部を放出する気体燃料放出口を更に有し、
前記気体燃料放出口は、前記空気導入口よりも前記気体燃料の流れの上流に位置する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエンジン。

【請求項7】

前記気体燃料放出口は、前記給気通路における前記空気の流れの上流に向かって開口する、請求項６に記載のエンジン。

【請求項8】

前記気体燃料放出口は、前記筒体のうち前記給気通路に突き出ている部分において、前記噴射口が位置する端部に対して反対側の端部の側に位置する、請求項６又は請求項７に記載のエンジン。

【請求項9】

前記気体燃料供給部は、前記気体燃料と前記空気とを攪拌する攪拌部材を更に含み、
前記攪拌部材は、前記筒体において、前記空気導入口よりも前記気体燃料の流れの下流又は上流に位置する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のエンジン。

【請求項10】

前記攪拌部材は、前記筒体に固定される非可動の部材である、請求項９に記載のエンジン。

【請求項11】

前記攪拌部材は、動くことで前記気体燃料と前記空気とを攪拌する、請求項９に記載のエンジン。

【請求項12】

前記気体燃料は、水素、アンモニア、又は、天然ガスである、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されている空燃比制御装置では、目標空燃比設定手段によって、定常運転状態において、アクセル開度及びエンジン回転数のすべての領域で目標空燃比として理論空燃比よりもリーン側のものが設定され、供給制御手段により目標空燃比に基づいた量の空気及び水素ガスが各気筒に供給されるように制御される。従って、供給された水素ガスを各気筒ですべて燃焼させることができる。その結果、未燃水素の排気通路への流出を確実に防止することができ、アフタバーンの発生およびエミッションの増大を確実に防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平６－８８５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されている空燃比制御装置では、空燃比の制御方法についてのみ言及されており、空気と水素との混合気体において、水素と空気とが均一に混合せずに、水素濃度に空間的偏りが発生する可能性がある。つまり、混合気体において、水素分布の均一性が低下する可能性がある。

【0005】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、気体燃料と空気との混合気体における気体燃料分布の均一性を向上できるエンジンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一局面によれば、エンジンは、燃焼室を有し、給気通路を流れる空気と混合された気体燃料を燃焼させて動力を発生する。エンジンは、気体燃料供給部を備える。気体燃料供給部は、前記給気通路を介して前記燃焼室に前記気体燃料を供給する。前記気体燃料供給部は、前記給気通路に突き出ている筒体を含む。前記筒体は、流路と、噴射口と、空気導入口とを有する。流路には、前記気体燃料が流れる。噴射口から、前記気体燃料が噴射される。空気導入口は、前記噴射口よりも前記気体燃料の流れの上流に位置する。空気導入口は、前記流路に、少なくとも前記空気を導入する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、気体燃料と空気との混合気体における気体燃料分布の均一性を向上できるエンジンを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態１に係るエンジンシステムの構成を示す模式図である。

【図2】実施形態１に係る水素燃料供給部及びシリンダーブロックの一部を示す断面図である。

【図3】（ａ）は、実施形態１に係る水素燃料供給部のスリーブを示す斜視図である。（ｂ）は、実施形態１に係る水素燃料供給部のスリーブを示す縦断面図である。

【図4】（ａ）は、本発明の実施形態２に係る水素燃料供給部のスリーブを示す斜視図である。（ｂ）は、実施形態２に係る水素燃料供給部のスリーブを示す縦断面図である。

【図5】（ａ）は、本発明の実施形態３に係る水素燃料供給部のスリーブを示す斜視図である。（ｂ）は、実施形態３に係る水素燃料供給部のスリーブを示す縦断面図である。

【図6】（ａ）は、本発明の実施形態４に係る水素燃料供給部のスリーブを示す斜視図である。（ｂ）は、実施形態４に係る水素燃料供給部のスリーブを示す縦断面図である。

【図7】（ａ）は、本発明の実施形態５に係る水素燃料供給部のスリーブ及び攪拌部材を示す斜視図である。（ｂ）は、実施形態５に係る水素燃料供給部のスリーブ及び攪拌部材を示す縦断面図である。

【図8】本発明の実施形態６に係る水素燃料供給部のスリーブ及び攪拌部材を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

【0010】

（実施形態１）
まず、図１を参照して、本発明の実施形態１に係るエンジンシステム１００を説明する。図１は、エンジンシステム１００の構成を示す模式図である。図１に示すエンジンシステム１００は、気体燃料を燃焼させて動力を発生する。気体燃料は、特に限定されないが、例えば、水素、アンモニア、又は、天然ガスである。天然ガスは、例えば、気化された液化天然ガス（ＬＮＧ：Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）である。エンジンシステム１００は、例えば、乗り物に搭載されるか、建造物内に設置されるか、又は、屋外に設置される。乗り物は、例えば、船舶、自動車、鉄道車両、又は、飛行機である。

【0011】

以下、本明細書において、気体燃料として、水素燃料を例に挙げて説明する。また、エンジンシステム１００が搭載される乗り物として、船舶２００を例に挙げて説明する。なお、本明細書において、船舶２００を「乗り物」と読み替え、水素燃料を「気体燃料」と読み替え、水素を「燃料気体」又は「燃料」と読み替えることができる。

【0012】

図１に示すように、船舶２００は、エンジンシステム１００を備える。エンジンシステム１００は、水素燃料を燃焼させて動力を発生する。

【0013】

エンジンシステム１００は、エンジン１と、液化水素タンク３と、気化器５と、水素燃料調整部７と、水素燃料供給管９と、過給機１１と、インタークーラー１３と、給気管１５と、給気マニホールド１７と、排気管１９とを備える。

【0014】

エンジン１は、水素燃料を燃焼させて動力を発生する。

【0015】

水素燃料供給管９は、気体状態の水素燃料をエンジン１に供給する。具体的には、液化水素タンク３、気化器５、及び、水素燃料調整部７が、この順番で、上流から下流に向かって配置される。

【0016】

液化水素タンク３は、液体状態の水素燃料である液体水素燃料を貯留する。液化水素タンク３は、水素燃料の供給源である。気化器５は、液化水素タンク３の下流に配置される。気化器５は、液化水素タンク３から供給される液体水素燃料を気化して、気体状態の水素燃料を水素燃料供給管９に供給する。なお、水素燃料は、圧縮された高圧ガスとして保管及び貯留されてもよい。この場合、例えば、エンジンシステム１００は、液化水素タンク３に代えて、圧縮された高圧ガスとしての水素燃料を貯留する圧縮水素タンクを備え、気化器５を備えない。

【0017】

水素燃料調整部７は、水素燃料供給管９を流れる水素燃料の流量を調整する。水素燃料調整部７は、気化器５の下流において、水素燃料供給管９に配置される。

【0018】

水素燃料調整部７による水素燃料の流量の調整は、流量を連続的又は段階的に増減させることだけでなく、流量をゼロにすることを含む。水素燃料調整部７は、少なくとも、水素燃料供給管９の流路を開いた状態と閉じた状態とを切り替えることができればよい。

【0019】

水素燃料調整部７は、例えば、ガスバルブユニット（ＧＶＵ：Ｇａｓ Ｖａｌｖｅ Ｕｎｉｔ）である。ガスバルブユニットは、例えば、複数のバルブ、複数の配管、単数又は複数のガスフィルター、及び、単数又は複数のガスレギュレーターを含む。ガスバルブユニットにおいて、例えば、１以上のバルブによって、調圧バルブが構成される。

【0020】

給気管１５は、過給機１１、インタークーラー１３、及び、給気マニホールド１７を介して、エンジン１の外部の空気をエンジン１に供給する。つまり、給気管１５は給気通路１５１を有する。そして、給気通路１５１を空気が流れ、空気がエンジン１に供給される。

【0021】

具体的には、過給機１１及びインタークーラー１３が、この順番で、給気の上流から下流に向かって配置される。過給機１１は、大気圧よりも大きい圧力の空気を、エンジン１に供給する。具体的には、過給機１１は、給気管１５を流れる空気を圧縮して、大気圧よりも大きい圧力の空気を給気管１５に流す。以下、「圧縮された空気」は、大気圧よりも大きい圧力の空気を示す。

【0022】

インタークーラー１３は、過給機１１によって圧縮された空気を冷却して、給気マニホールド１７に供給する。給気マニホールド１７は、エンジン１に対して、圧縮及び冷却された空気を供給する。つまり、給気マニホールド１７は給気通路１７１を有する。そして、エンジン１に対して、給気通路１７１を介して圧縮及び冷却された空気が供給される。具体的には、エンジン１は、複数の気筒１ａを有する。図１には、図面の簡略化のために、１つの気筒１ａが図示されている。そして、給気マニホールド１７は、圧縮及び冷却された空気を各気筒１ａに供給する。なお、エンジン１は、１つの気筒１ａを有していてもよい。この場合、給気マニホールド１７は省略可能である。

【0023】

排気管１９には、エンジン１から排出される排気ガスが流れる。つまり、排気管１９は、排気ガスをエンジン１の外部に排出する。具体的には、排気管１９は排気通路１９１を有する。そして、排気通路１９１を排気ガスが流れ、排気ガスがエンジン１から排出される。

【0024】

排気ガスは過給機１１によって利用される。具体的には、過給機１１は、タービン１１１と、コンプレッサー１１２とを含む。タービン１１１は排気管１９に配置され、コンプレッサー１１２は給気管１５に配置される。タービン１１１は、排気管１９を流れる排気ガスによって回転し、回転力をコンプレッサー１１２に伝達する。そして、コンプレッサー１１２は、タービン１１１の回転力によって駆動され、給気管１５を流れる空気を圧縮して、大気圧よりも大きい圧力の空気を生成する。

【0025】

エンジン１は、シリンダーヘッド５１、シリンダーブロック５２、給気バルブ５３、排気バルブ５４、水素燃料供給部５５、着火誘引部５６、ピストン５８、コネクティングロッド５９、クランクシャフト６０、及び、エンジン回転数検知部６２を含む。また、エンジン１は燃焼室６１を有する。燃焼室６１は、シリンダーブロック５２に形成される。燃焼室６１は、シリンダーヘッド５１とピストン５８との間の空間である。

【0026】

シリンダーヘッド５１は、シリンダーブロック５２の上部に固定される。シリンダーヘッド５１は、給気通路６３及び排気通路６４を有する。

【0027】

給気通路６３の入口には、給気マニホールド１７が接続される。従って、給気通路６３には、給気マニホールド１７の給気通路１７１から、圧縮及び冷却された空気が供給される。給気通路６３の出口は、燃焼室６１に接続される。

【0028】

水素燃料供給部５５は、シリンダーヘッド５１に配置される。そして、水素燃料供給部５５は、水素燃料供給管９から供給される水素燃料を給気通路６３に供給することで、給気通路６３を介して燃焼室６１に水素燃料を供給する。例えば、水素燃料供給部５５は、給気通路６３に対して水素燃料を供給する。

【0029】

具体的には、水素燃料は、給気マニホールド１７の給気通路１７１から供給される空気と混合されて、燃焼室６１に供給される。つまり、水素燃料と空気との混合気体が燃焼室６１に供給される。水素燃料供給部５５は、例えば、ガスアドミッションバルブ（ＧＡＶ：Ｇａｓ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｖａｌｖｅ）、又は、ガスインジェクター（Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含む。

【0030】

更に具体的には、給気通路６３の出口には、給気バルブ５３が配置される。給気バルブ５３は、給気通路６３の出口を、開いたり、閉じたりする。給気バルブ５３が給気通路６３の出口を開くと、水素燃料と空気との混合気体が燃焼室６１に供給される。詳細には、給気バルブ５３が開いた時に、水素燃料供給部５５は、水素燃料を給気通路６３に噴射することで、給気通路６３を介して燃焼室６１に水素燃料を供給する。

【0031】

水素燃料供給部５５は、本発明の「気体燃料供給部」の一例に相当する。

【0032】

なお、例えば、水素燃料供給部５５は、給気マニホールド１７に配置されてもよい。この場合は、水素燃料供給部５５は、給気マニホールド１７の給気通路１７１に水素燃料を供給することで、給気通路１７１及び給気通路６３を介して水素燃料を燃焼室６１に供給する。又は、例えば、水素燃料供給部５５は、インタークーラー１３よりも下流において給気管１５に配置されてもよい。この場合は、水素燃料供給部５５は、給気管１５の給気通路１５１に水素燃料を供給することで、給気通路１５１、給気通路１７１、及び、給気通路６３を介して水素燃料を燃焼室６１に供給する。

【0033】

排気通路６４の入口は燃焼室６１に接続される。排気通路６４の出口は排気管１９に接続される。従って、燃焼室６１からの排気ガスは、排気通路６４を通って排気管１９に排出される。具体的には、排気通路６４の入口には、排気バルブ５４が配置される。排気バルブ５４は、排気通路６４の入口を、開いたり、閉じたりする。排気バルブ５４が排気通路６４の入口を開くと、排気ガスが排気通路６４を通って排気管１９に排出される。

【0034】

着火誘引部５６は、水素燃料の着火を誘引する液体燃料を、燃焼室６１に噴射する。着火誘引部５６が噴射する液体燃料の噴射量は、水素燃料の着火を誘引できる程度の少量である。以下、着火誘引部５６が噴射する液体燃料を「パイロット燃料」と記載する場合がある。例えば、着火誘引部５６は、パイロット燃料を噴射する。パイロット燃料は、例えば、軽油又は重油である。着火誘引部５６は、例えば、パイロット燃料インジェクターである。パイロット燃料インジェクターは、例えば、パイロット燃料噴射弁である。また、着火誘引部５６は、例えば、火花又はレーザーで点火を行う「点火プラグ」であってもよい。

【0035】

シリンダーブロック５２は、気筒１ａを構成する。シリンダーブロック５２は、ピストン５８、コネクティングロッド５９、及び、クランクシャフト６０を収容する。ピストン５８は、シリンダーブロック５２の内部を上下に往復運動する。コネクティングロッド５９は、ピストン５８とクランクシャフト６０とを連結する。そして、コネクティングロッド５９は、ピストン５８の往復運動をクランクシャフト６０に伝達する。クランクシャフト６０は、ピストン５８の往復運動を回転運動に変換する。

【0036】

例えば、ピストン５８が下降し、排気バルブ５４が閉じた状態で給気バルブ５３が開くと、水素燃料と空気との混合気体が給気通路６３から燃焼室６１に供給される。つまり、水素燃料供給部５５は、給気バルブ５３が開くタイミングで、水素燃料を噴射する。次に、排気バルブ５４及び給気バルブ５３が閉じた状態で、ピストン５８が上昇する。次に、ピストン５８の上死点において、着火誘引部５６がパイロット燃料を噴射し、水素燃料が着火して燃焼する。その結果、燃焼によってピストン５８は下降する。次に、ピストン５８が上昇し、給気バルブ５３が閉じた状態で排気バルブ５４が開く。その結果、排気ガスが燃焼室６１から排気通路６４に排出される。

【0037】

エンジン回転数検知部６２は、エンジン１の単位時間当たりの回転数を検知する。エンジン回転数検知部６２は、例えば、エンジン回転数センサーである。エンジン回転数センサーは、例えば、センサーとパルス発生器とにより構成され、クランクシャフト６０の回転に応じてパルス信号を発生する。

【0038】

以上、図１及び図２を参照して説明したように、エンジン１は、燃焼室６１を有し、給気通路６３を流れる空気と混合された水素燃料を燃焼させて動力を発生する。

【0039】

次に、図２を参照して、水素燃料供給部５５及びシリンダーヘッド５１を説明する。図２は、水素燃料供給部５５及びシリンダーブロック５２の一部を示す断面図である。なお、図２では、給気通路６３が略逆Ｕ字状に湾曲している例を示している。ただし、空気が流れることが可能である限りは、給気通路６３の形状は特に限定されない。また、給気マニホールド１７（図１）の位置及び形状は特に限定されず、給気マニホールド１７の給気通路１７１と給気通路６３とが連通されていればよい。

【0040】

図２に示すように、水素燃料供給部５５は、水素燃料供給管９の下流端に接続される。

【0041】

水素燃料供給部５５は、例えば、バルブ７０と、スリーブ８０とを含む。図２は、バルブ７０が開いた状態を示している。バルブ７０は、例えば、ガスアドミッションバルブ（ＧＡＶ）である。

【0042】

スリーブ８０は、給気通路６３に突き出ている。スリーブ８０は、略筒状である。例えば、スリーブ８０は、略円筒状である。スリーブ８０は、本発明の「筒体」の一例に相当する。

【0043】

例えば、バルブ７０は、シリンダーヘッド５１の上部に配置される。バルブ７０の上流側には、水素燃料供給管９の下流端が接続される。一方、バルブ７０の下流側には、スリーブ８０が接続される。スリーブ８０は、バルブ７０の下流側から給気通路６３に向かって延びる。そして、スリーブ８０は、シリンダーヘッド５１を貫通し、給気通路６３に突き出ている。

【0044】

バルブ７０は、開いた状態において、水素燃料供給管９の流路９９とエンジン１の給気通路６３との間を連通状態にする。具体的には、バルブ７０が開いた状態では、バルブ７０の流路７３を介して、水素燃料供給管９の流路９９とスリーブ８０の流路８２とが連通する。従って、バルブ７０が開くと、水素燃料供給管９内の水素燃料は、スリーブ８０から給気通路６３に供給される。つまり、スリーブ８０は、水素燃料を給気通路６３に噴射する。

【0045】

一方、バルブ７０は、閉じた状態において、水素燃料供給管９の流路９９とエンジン１の給気通路６３との間を遮断状態にする。具体的には、バルブ７０が閉じた状態では、流路７３が遮断される。従って、バルブ７０が閉じると、水素燃料供給管９からスリーブ８０への水素燃料の供給が停止される。その結果、スリーブ８０から給気通路６３への水素燃料の供給が停止される。つまり、スリーブ８０は、水素燃料の噴射を停止する。

【0046】

例えば、バルブ７０は、ハウジング７１と、駆動体７２とを含む。ハウジング７１は、流路７３を有する。流路７３は、水素燃料供給管９の流路９９に接続される。駆動体７２は、ハウジング７１内を開方向Ｄ１及び閉方向Ｄ２に移動することで、流路７３を開閉する。開方向Ｄ１は、例えば、鉛直上方向を示す。閉方向Ｄ２は、例えば、鉛直下方向を示す。

【0047】

具体的には、駆動体７２は、開方向Ｄ１に移動することで、流路７３を開放する。従って、水素燃料供給管９の流路９９が流路７３を介してスリーブ８０の流路８２に連通する。その結果、水素燃料供給管９からの水素燃料が、流路７３を通って流路８２に流れ、スリーブ８０から噴射される。一方、駆動体７２は、閉方向Ｄ２に移動することで、流路７３を閉塞する。つまり、流路７３が遮断される。従って、水素燃料は、スリーブ８０から噴射されない。

【0048】

引き続き図２を参照して、スリーブ８０の詳細を説明する。図２では、説明の便宜上、給気通路６３において空気Ｇ２に着目し、給気通路６３における気流を「曲がった矢印」によって示している。また、水素燃料Ｇ１の流れを「一点鎖線の矢印」によって示している。さらに、水素燃料Ｇ１と空気Ｇ２との混合気体Ｇ３を「破線の矢印」によって示している。

【0049】

スリーブ８０は、流路８２と、噴射口８３と、空気導入口８４とを有する。具体的には、スリーブ８０は、突出部８１と、基部８９とを有する。基部８９は、略筒状（例えば略円筒状）である。基部８９の上流端はバルブ７０に接続される。基部８９は、例えば、シリンダーヘッド５１の内部に位置する。突出部８１は、基部８９の下流端から給気通路６３に突き出ている。そして、突出部８１に、空気導入口８４が配置される。また、突出部８１の下流端に、噴射口８３が配置される。スリーブ８０は、例えば、一体成型品である。スリーブ８０は、例えば、金属製又はセラミック製である。

【0050】

突出部８１は、本発明の「筒体のうち給気通路に突き出ている部分」の一例に相当する。

【0051】

バルブ７０が開状態になると、スリーブ８０の流路８２には、水素燃料Ｇ１が流れる。その結果、噴射口８３から給気通路６３に水素燃料Ｇ１が噴射される。具体的には、空気導入口８４が、噴射口８３よりも水素燃料Ｇ１の流れの上流に位置する。そして、空気導入口８４は、スリーブ８０（具体的には突出部８１）の流路８２に、少なくとも空気Ｇ２を導入する。

【0052】

従って、実施形態１によれば、スリーブ８０（具体的には突出部８１）の流路８２において水素燃料Ｇ１が空気Ｇ２によって攪拌される。そして、水素燃料Ｇ１と空気Ｇ２との混合気体Ｇ３が噴射口８３から給気通路６３に噴射される。実施形態１では、水素燃料Ｇ１を空気Ｇ２によって攪拌できるので、水素燃料Ｇ１と空気Ｇ２との混合気体Ｇ３における水素燃料分布の均一性を向上できる。つまり、混合気体Ｇ３において、水素が略均一に分布して、水素濃度に空間的偏りが発生することを抑制できる。ひいては、給気通路６３に噴射された混合気体Ｇ３が、給気通路６３を流れる空気Ｇ２によって更に攪拌される。従って、水素燃料分布の均一性が更に高い混合気体を、給気通路６３から燃焼室６１（図１）に供給できる。よって、燃焼室６１において均一燃焼が可能となり、未燃の水素燃料が排気管１９に流出することが抑制できる。その結果、排気管１９内で未燃の水素燃料が燃焼することを抑制できる。

【0053】

ここで、噴射口８３から噴射される混合気体Ｇ３の水素濃度は、給気通路６３から燃焼室６１（図１）に供給される混合気体の水度濃度よりも高い。なぜなら、噴射口８３から噴射される混合気体Ｇ３は、給気通路６３を流れる空気Ｇ２によって希釈されるからである。

【0054】

すなわち、実施形態１では、スリーブ８０は、突出部８１の流路８２内で水素燃料Ｇ１と空気Ｇ２とを攪拌して、高濃度の混合気体Ｇ３を生成する。そして、スリーブ８０は、高濃度の混合気体Ｇ３を噴射口８３から給気通路６３に噴射する。更に、給気通路６３において、高濃度の混合気体Ｇ３が空気Ｇ２によって攪拌され、水素燃料分布の均一性が高い低濃度の混合気体が生成される。そして、水素燃料分布の均一性が高い低濃度の混合気体が燃焼室６１に供給される。

【0055】

また、実施形態１では、空気導入口８４は、給気通路６３における空気Ｇ２の流れの上流に向かって開口する。従って、突出部８１の流路８２内に、空気導入口８４から空気Ｇ２を効果的に導入できる。

【0056】

更に、実施形態１では、給気通路６３において空気Ｇ２の流速に分布が存在する場合、空気導入口８４は、給気通路６３のうちの流速が小さい箇所と流速が大きい箇所とのうち、流速が大きい箇所に位置する。従って、空気導入口８４から、流速の大きな空気Ｇ２が突出部８１の流路８２に導入される。その結果、突出部８１の流路８２内において、水素燃料Ｇ１と空気Ｇ２とをより効果的に攪拌できる。

【0057】

例えば、断面視において、給気通路６３に供給される空気Ｇ２のうち、給気通路６３の外縁６３２側の空気ＧＡの流速が最も大きく、給気通路６３の内縁６３１側の空気ＧＣの流速が最も小さく、給気通路６３の中央部の空気ＧＢの流速が中程度である。従って、断面視において、空気導入口８４は、給気通路６３の外縁６３２側に位置することが好ましい。

【0058】

具体的には、給気通路６３が湾曲している場合、空気導入口８４は、給気通路６３内の湾曲内側Ｃ１と湾曲外側Ｃ２とのうち、給気通路６３内の湾曲外側Ｃ２に位置する。従って、給気通路６３内で湾曲外側Ｃ２を流れる流速の大きい空気ＧＡを、空気導入口８４から突出部８１の流路８２に導入できる。その結果、突出部８１の流路８２内において、水素燃料Ｇ１と空気ＧＡとをより効果的に攪拌できる。

【0059】

なお、「給気通路６３内の湾曲外側Ｃ２」は、給気通路６３内の位置であって、断面視において湾曲外縁６３２ａの近傍を示す。湾曲外縁６３２ａは外縁６３２の一部である。また、「給気通路６３内の湾曲内側Ｃ１」は、給気通路６３内の位置であって、断面視において湾曲内縁６３１ａの近傍を示す。湾曲内縁６３１ａは内縁６３１の一部である。

【0060】

次に、図３を参照してスリーブ８０の詳細を説明する。図３（ａ）は、スリーブ８０の突出部８１を示す斜視図である。図３（ｂ）は、突出部８１を示す縦断面図である。

【0061】

図３（ａ）に示すように、スリーブ８０の突出部８１は、例えば、略円筒状である。突出部８１は空気導入口８４を有する。空気導入口８４は、突出部８１の周面８１０に設けられる。また、突出部８１は、噴射口８３が位置する端部Ａ１と、端部Ａ１に対して反対側の端部Ａ２とを有する。そして、空気導入口８４は、端部Ａ１と端部Ａ２との間に設けられる。なお、実際には、スリーブ８０が一体成型品である場合、端部Ａ２は、基部８９（図２）と突出部８１との境界を示し、「エッジ」として明確に存在しない。

【0062】

空気導入口８４は、突出部８１を貫通する。スリーブ８０の流路８２は、空気導入口８４を介して突出部８１の外部空間と連通する。つまり、流路８２は空気導入口８４を介して給気通路６３（図２）と連通する。空気導入口８４は、例えば、略矩形状である。

【0063】

図３（ｂ）に示すように、突出部８１の流路８２には、バルブ７０（図２）から水素燃料Ｇ１が供給される。一方、空気導入口８４は、給気通路６３（図２）において、空気Ｇ２の流れの上流に向かって開口する。そして、空気導入口８４は、空気Ｇ２を流路８２に導入する。従って、流路８２において水素燃料Ｇ１を空気Ｇ２によって攪拌できる。その結果、水素燃料Ｇ１と空気Ｇ２との混合気体Ｇ３が生成される。そして、混合気体Ｇ３が噴射口８３から給気通路６３に噴射される。

【0064】

（実施形態２）
図４を参照して本発明の実施形態２に係るエンジン１のスリーブ８０を説明する。実施形態２に係るスリーブ８０の突出部８１Ａが湾曲している点で、実施形態２は実施形態１と主に異なる。以下、実施形態２が実施形態１と異なる点を主に説明する。

【0065】

図４（ａ）は、スリーブ８０の突出部８１Ａを示す斜視図である。図４（ｂ）は、突出部８１Ａを示す縦断面図である。

【0066】

図４（ａ）に示すように、突出部８１Ａは、直線状部８１１と、湾曲部８１２とを有する。直線状部８１１は、突出部８１Ａのうち、水素燃料Ｇ１の流れの上流側の部分である。直線状部８１１は略直線状に延びる。湾曲部８１２は、突出部８１Ａのうち、水素燃料Ｇ１の流れの下流側の部分である。湾曲部８１２は湾曲している。空気導入口８４は湾曲部８１２に設けられる。空気導入口８４は、例えば、略円形状である。

【0067】

図４（ｂ）に示すように、突出部８１Ａの流路８２には、バルブ７０（図２）から水素燃料Ｇ１が供給される。そして、水素燃料Ｇ１は直線状部８１１から湾曲部８１２に向かって流れる。

【0068】

具体的には、湾曲部８１２の流路８２において、湾曲内側ほど水素燃料Ｇ１の圧力は低い。湾曲内側ほど水素燃料Ｇ１の流速が小さいからである。例えば、流路８２において湾曲内側の水素燃料Ｇ１１の圧力が最も低く、流路８２において湾曲外側の水素燃料Ｇ１３の圧力が最も高く、流路８２において中央部の水素燃料Ｇ１２の圧力は中程度である。

【0069】

そして、実施形態２では、空気導入口８４は、湾曲部８１２における湾曲の内側部分Ｓ１と、湾曲部８１２における湾曲の外側部分Ｓ２とのうち、湾曲の内側部分Ｓ１に位置する。従って、空気導入口８４は、流路８２のうちの水素燃料Ｇ１１の圧力の低い部分と、突出部８１Ａの外部空間（つまり、図２の給気通路６３）とを連通する。よって、突出部８１Ａの流路８２への空気Ｇ２の導入を促進できる。その結果、流路８２において水素燃料Ｇ１が空気Ｇ２によってより効果的に攪拌されて、混合気体Ｇ３が噴射される。

【0070】

（実施形態３）
図５を参照して本発明の実施形態３に係るエンジン１のスリーブ８０を説明する。実施形態３に係るスリーブ８０の突出部８１Ｂが水素燃料放出口８５を有している点で、実施形態３は実施形態１と主に異なる。以下、実施形態３が実施形態１と異なる点を主に説明する。

【0071】

図５（ａ）は、スリーブ８０の突出部８１Ｂを示す斜視図である。図５（ｂ）は、突出部８１Ｂを示す縦断面図である。

【0072】

図５（ａ）に示すように、スリーブ８０の突出部８１Ｂは、例えば、略円筒状である。突出部８１Ｂは、水素燃料放出口８５を有する。水素燃料放出口８５は、端部Ａ１と端部Ａ２との間において、突出部８１の周面８１０に設けられる。

【0073】

水素燃料放出口８５は、突出部８１を貫通する。スリーブ８０の流路８２は、水素燃料放出口８５を介して突出部８１の外部空間と連通する。つまり、流路８２は水素燃料放出口８５を介して給気通路６３（図２）と連通する。水素燃料放出口８５は、例えば、略矩形状である。

【0074】

具体的には、水素燃料放出口８５は、空気導入口８４よりも水素燃料Ｇ１の流れの上流に位置する。また、図５（ａ）の例では、水素燃料放出口８５と空気導入口８４とは、突出部８１Ｂの周面８１０において流路８２に沿って同じ側に設けられる。例えば、水素燃料放出口８５と空気導入口８４とは、周面８１０において略一直線上に設けられる。

【0075】

水素燃料放出口８５は、本発明の「気体燃料放出口」の一例に相当する。

【0076】

図５（ｂ）に示すように、突出部８１Ｂの流路８２には、バルブ７０（図２）から水素燃料Ｇ１が供給される。一方、図５（ｂ）の例では、水素燃料放出口８５は、給気通路６３（図２）において、空気Ｇ２の流れの上流に向かって開口する。そして、水素燃料放出口８５は、流路８２から水素燃料Ｇ１の一部Ｇ１１を放出する。その結果、突出部８１Ｂへの流入時の水素燃料Ｇ１よりも減圧された水素燃料Ｇ１２が噴射口８３に向かって流れる。従って、水素燃料放出口８５よりも下流に位置する空気導入口８４から突出部８１Ｂの流路８２への空気Ｇ２の導入を促進できる。その結果、流路８２において水素燃料Ｇ１が空気Ｇ２によってより効果的に攪拌されて、混合気体Ｇ３が噴射される。

【0077】

また、水素燃料放出口８５は、突出部８１Ｂにおいて、噴射口８３が位置する端部Ａ１に対して反対側の端部Ａ２の側に位置する。従って、バルブ７０（図２）を介した水素燃料の供給終了後において、突出部８１Ｂに残留する水素燃料を削減できる。よって、バルブ７０から水素燃料の供給を再開する場合に、水素燃料が燃焼室６１に過剰に供給されることを抑制できる。その結果、より正確な空燃比制御を達成し、未燃の水素燃料が排気管１９に流入することを抑制できて、未燃の水素燃料が排気管１９内で燃焼することを抑制できる。この場合、「水素燃料の供給終了」は、例えば、各燃焼サイクルでの水素燃料の供給終了を示す。また、「水素燃料の供給再開」は、例えば、各燃焼サイクルでの水素燃料の供給再開を示す。

【0078】

具体的には、バルブ７０を介した水素燃料の供給が終了すると、水素燃料は水素燃料放出口８５から突出部８１Ｂの外部空間（給気通路６３）に放出される。従って、水素燃料は、突出部８１Ｂに残留したとしても、位置ＰＬ１に留まる。一方、水素燃料放出口８５を設けていない場合、水素燃料は、位置ＰＬ２に留まる。従って、この場合は、水素燃料放出口８５を設ける場合と比較して、スリーブ８０の流路８２に残留する水素燃料は多くなる。

【0079】

また、水素燃料放出口８５を設けることで、エンジン１を停止した後において、突出部８１Ｂに残留する水素燃料を削減できる。よって、エンジン１の再始動時に、水素燃料が燃焼室６１に過剰に供給されることを抑制できる。その結果、未燃の水素燃料が排気管１９に流入することを抑制できて、未燃の水素燃料が排気管１９内で燃焼することを抑制できる。

【0080】

なお、水素燃料放出口８５が水素燃料Ｇ１を減圧できる限りにおいて、水素燃料放出口８５の位置は、特に限定されず、例えば、突出部８１Ｂの周面８１０において空気導入口８４と異なる側に設けられてもよい。

【0081】

ここで、変形例として、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明したスリーブ８０の突出部８１Ａが、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す水素燃料放出口８５を有していてもよい。この場合、水素燃料放出口８５は、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、直線状部８１１に設けられる。その他、図４（ａ）及び図４（ｂ）の突出部８１Ａに水素燃料放出口８５を設ける場合の空気導入口８４と水素燃料放出口８５との位置関係は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す空気導入口８４と水素燃料放出口８５との位置関係と同様である。この変形例においては、水素燃料放出口８５によって水素燃料が減圧され、減圧された水素燃料が湾曲部８１２に流れる。従って、図４（ｂ）に示す空気導入口８４から突出部８１Ａの流路８２への空気Ｇ２の導入をより促進できる。その結果、流路８２において水素燃料Ｇ１が空気Ｇ２によってより一層効果的に攪拌されて、混合気体Ｇ３が噴射される。また、この変形例において、後述する実施形態４と同様に、水素燃料放出口８５から突出部８１Ａの外部に放出された水素燃料が空気と混合され、混合気体が突出部８１Ａの外面に沿って空気導入口８４に向かって流れることで、混合気体を空気導入口８４から突出部８１Ａの流路８２に導入できる。

【0082】

（実施形態４）
図６を参照して本発明の実施形態４に係るエンジン１のスリーブ８０を説明する。実施形態４に係るスリーブ８０の突出部８１Ｃが拡径された筒部（第２筒部８１５）を有している点で、実施形態４は実施形態３と主に異なる。以下、実施形態４が実施形態３と異なる点を主に説明する。

【0083】

図６（ａ）は、スリーブ８０の突出部８１Ｃを示す斜視図である。図６（ｂ）は、突出部８１Ｃを示す縦断面図である。

【0084】

図６（ａ）に示すように、突出部８１Ｃは、第１筒部８１３と、接続部８１４と、第２筒部８１５とを有する。接続部８１４及び第２筒部８１５は、第１筒部８１３よりも水素燃料Ｇ１の流れの下流に位置する。第２筒部８１５は、接続部８１４よりも水素燃料Ｇ１の流れの下流に位置する。

【0085】

第１筒部８１３は、略筒状（例えば、略円筒状）である。接続部８１４は、中空の略錐台状（例えば、円錐台状）である。第２筒部８１５は、略筒状（例えば、略円筒状）である。接続部８１４は、第１筒部８１３と第２筒部８１５とを接続する。

【0086】

水素燃料放出口８５は、第１筒部８１３に設けられる。水素燃料放出口８５は、例えば、略矩形状である。空気導入口８４は、接続部８１４に設けられる。空気導入口８４は、例えば、噴射口８３に向かって末広がりの形状を有する。そして、例えば、空気導入口８４の下流側の縁８４ａは、噴射口８３に向かって凸状に湾曲している。

【0087】

図６（ｂ）に示すように、突出部８１Ｃにおける第１筒部８１３の流路８２には、バルブ７０（図２）から水素燃料Ｇ１が供給される。一方、図６（ｂ）の例では、水素燃料放出口８５は、給気通路６３（図２）において、空気Ｇ２の流れの上流に向かって開口する。そして、水素燃料放出口８５は、流路８２から水素燃料Ｇ１の一部Ｇ１１を放出する。その結果、第１筒部８１３への流入時の水素燃料Ｇ１よりも減圧された水素燃料Ｇ１２が接続部８１４に流れる。

【0088】

接続部８１４は、第２筒部８１５に向かって末広がりになっている。つまり、第２筒部８１５の内径Ｌ２は第１筒部８１３の内径Ｌ１よりも大きい。

【0089】

換言すれば、図６（ａ）に示すように、突出部８１Ｃにおいて、空気導入口８４よりも下流側における流路８２の断面積ＡＲ２は、空気導入口８４よりも上流側における流路８２の断面積ＡＲ１よりも大きい。従って、空気導入口８４よりも下流側における流路８２内の気体の圧力は、空気導入口８４よりも上流側における流路８２内の気体の圧力（具体的には減圧された水素燃料Ｇ１２の圧力）よりも低い。

【0090】

更に換言すれば、第２筒部８１５における流路８２の断面積ＡＲ２は、第１筒部８１３における流路８２の断面積ＡＲ１よりも大きい。従って、第２筒部８１５の流路８２を構成する空間のうち、外周空間（例えば、略円筒状の空間）における気体の圧力は、中心空間（例えば、略円柱状の空間）の圧力よりも低くなる。外周空間は中心空間を囲む空間である。

【0091】

よって、空気導入口８４から突出部８１Ｃの流路８２への空気Ｇ２の導入をより促進できる。その結果、流路８２において水素燃料Ｇ１が空気Ｇ２によってより一層効果的に攪拌されて、混合気体Ｇ３が噴射される。加えて、空気導入口８４から突出部８１Ｃの流路８２への空気Ｇ２の導入をより促進できるため、空気導入口８４から水素燃料Ｇ１２が流出することを抑制できる。更に、第２筒部８１５が拡径されているため、空気導入口８４から導入される空気Ｇ２と水素燃料Ｇ１２との混合気体Ｇ３を、噴射口８３から円滑に噴射できる。

【0092】

更に、水素燃料放出口８５と空気導入口８４とは、突出部８１Ｃの周面８１０において流路８２に沿って同じ側に設けられる。そして、水素燃料放出口８５から放出された水素燃料Ｇ１１は、突出部８１Ｃの外部において空気Ｇ２と混合される。更に、水素燃料Ｇ１１と空気Ｇ２との混合気体Ｇ３１は、第１筒部８１３の外面８１３ａに沿って空気導入口８４に向かって流れる。外面８１３ａは、突出部８１Ｃの周面８１０の一部である。

【0093】

そして、混合気体Ｇ３１は、空気導入口８４から流路８２に導入される。従って、流路８２を流れる水素燃料Ｇ１２は、空気導入口８４から導入される空気Ｇ２だけでなく、空気導入口８４から導入される混合気体Ｇ３１によっても攪拌される。その結果、流路８２において水素燃料と空気とを更に効果的に攪拌できる。また、空気導入口８４から流路８２に混合気体Ｇ３１が導入されることで、より水素濃度の高い混合気体Ｇ３を噴射口８３から噴射できる。特に、実施形態４では、空気導入口８４が、末広がりの接続部８１４に設けられるため、図５（ｂ）に示す突出部８１Ｂと比較して、混合気体Ｇ３１は空気導入口８４に流入し易い。

【0094】

また、実施形態４では、実施形態３と同様に、水素燃料放出口８５は、突出部８１Ｃにおいて、噴射口８３が位置する端部Ａ１に対して反対側の端部Ａ２の側に位置する。従って、バルブ７０（図２）を介した水素燃料の供給終了後において、突出部８１Ｃに残留する水素燃料を削減できる。よって、バルブ７０から水素燃料の供給を再開する場合に、水素燃料が燃焼室６１に過剰に供給されることを抑制できる。その結果、より正確な空燃比制御を達成し、未燃の水素燃料が排気管１９に流入することを抑制できて、未燃の水素燃料が排気管１９内で燃焼することを抑制できる。この場合、「水素燃料の供給終了」は、例えば、各燃焼サイクルでの水素燃料の供給終了を示す。また、「水素燃料の供給再開」は、例えば、各燃焼サイクルでの水素燃料の供給再開を示す。

【0095】

具体的には、バルブ７０を介した水素燃料の供給が終了すると、水素燃料は水素燃料放出口８５から突出部８１Ｃの外部空間（給気通路６３）に放出される。従って、水素燃料は、スリーブ８０に残留したとしても、位置ＰＬ１に留まる。一方、水素燃料放出口８５を設けていない場合、水素燃料は、位置ＰＬ２に留まる。従って、この場合は、水素燃料放出口８５を設ける場合と比較して、スリーブ８０に残留する水素燃料は多くなる。

【0096】

また、水素燃料放出口８５を設けることで、エンジン１を停止した後において、突出部８１Ｃに残留する水素燃料を削減できる。よって、エンジン１の再始動時に、水素燃料が燃焼室６１に過剰に供給されることを抑制できる。その結果、未燃の水素燃料が排気管１９に流入することを抑制できて、未燃の水素燃料が排気管１９内で燃焼することを抑制できる。

【0097】

（実施形態５）
図７を参照して本発明の実施形態５に係るエンジン１の水素燃料供給部５５を説明する。実施形態５に係る水素燃料供給部５５が攪拌部材９０を有している点で、実施形態５は実施形態４と主に異なる。以下、実施形態５が実施形態４と異なる点を主に説明する。

【0098】

図７（ａ）は、スリーブ８０の突出部８１Ｃ及び攪拌部材９０を示す斜視図である。図７（ｂ）は、突出部８１Ｃ及び攪拌部材９０を示す縦断面図である。

【0099】

図７（ａ）に示すように、水素燃料供給部５５は、攪拌部材９０を更に含む。攪拌部材９０は、例えば、ミキサーである。攪拌部材９０は、水素燃料と空気とを攪拌する。従って、実施形態５によれば、水素燃料と空気とをより効果的に攪拌できる。

【0100】

図７（ｂ）に示すように、攪拌部材９０は、突出部８１Ｃにおいて、空気導入口８４よりも水素燃料Ｇ１の流れの下流に位置する。攪拌部材９０は流路８２内に配置される。図７（ｂ）の例では、攪拌部材９０は、噴射口８３に配置される。そして、攪拌部材９０は、水素燃料Ｇ１２と混合気体Ｇ３１と空気Ｇ２とが混合された混合気体Ｇ３を攪拌する。その結果、噴射口８３から、攪拌部材９０によって攪拌された混合気体Ｇ３が噴射される。

【0101】

特に、実施形態５では、攪拌部材９０は、突出部８１Ｃに対して静止している。つまり、攪拌部材９０は、突出部８１Ｃに固定される非可動の部材である。従って、攪拌部材９０を突出部８１Ｃに固定することで、攪拌部材９０を突出部８１Ｃの流路８２に容易に配置できる。その結果、水素燃料供給部５５の製造コストを低減できる。

【0102】

具体的には、攪拌部材９０は、複数の羽根９１を有する。そして、図６（ｂ）の例では、複数の羽根９１が突出部８１Ｃ（具体的には第２筒部８１５）の内面８１５ａに固定される。なお、水素燃料と空気とを攪拌できる限りにおいて、攪拌部材９０の構成及び形状は特に限定されない。例えば、攪拌部材９０は、１枚の羽根９１を有していてもよい。また、例えば、攪拌部材９０は、ルーバーであってもよい。

【0103】

なお、図３～図５に示す突出部８１、８１Ａ、８１Ｂに、攪拌部材９０が配置されてもよい。この場合も、攪拌部材９０は、突出部８１、８１Ａ、８１Ｂの流路８２において、空気導入口８４よりも水素燃料の流れの下流に位置する。

【0104】

（実施形態６）
図８を参照して本発明の実施形態６に係るエンジン１の水素燃料供給部５５を説明する。実施形態６に係る水素燃料供給部５５の攪拌部材９０Ａが可動部材である点で、実施形態６は実施形態５と主に異なる。以下、実施形態６が実施形態５と異なる点を主に説明する。

【0105】

図８は、スリーブ８０の突出部８１Ｃ及び攪拌部材９０Ａを示す縦断面図である。図８に示すように、攪拌部材９０Ａは、突出部８１Ｃの流路８２において、空気導入口８４よりも水素燃料Ｇ１の流れの下流に位置する。攪拌部材９０Ａは、動くことで水素燃料と空気とを攪拌する。従って、より効果的に水素燃料と空気とを攪拌できる。図８の例では、攪拌部材９０Ａは、回転することで水素燃料と空気とを攪拌する。

【0106】

具体的には、攪拌部材９０Ａは、水素燃料Ｇ１２と混合気体Ｇ３１と空気Ｇ２とが混合された混合気体Ｇ３を、動くことによって攪拌する。図８の例では、攪拌部材９０Ａは、回転することで混合気体Ｇ３を攪拌する。

【0107】

更に具体的には、攪拌部材９０Ａは、複数の羽根９２と、回転軸９３と、支持部材９４とを含む。複数の羽根９２は、突出部８１Ｃ（具体的には第２筒部８１５）の内面８１５ａに対して離隔している。複数の羽根９２は、混合気体Ｇ３によって回転軸９３の回りに回転する。回転軸９３は、内面８１５ａから延びる支持部材９４に支持されている。攪拌部材９０Ａは、回転することで、水素燃料と空気とを攪拌する。なお、水素燃料と空気とを攪拌できる限りにおいて、攪拌部材９０Ａの構成及び形状は特に限定されない。例えば、攪拌部材９０Ａは、１枚の羽根９１を有していてもよい。また、例えば、攪拌部材９０Ａは、混合気体Ｇ３の流れによって変位可能なルーバーであってもよい。

【0108】

なお、図３～図５に示す突出部８１、８１Ａ、８１Ｂに、攪拌部材９０Ａが配置されてもよい。この場合も、攪拌部材９０Ａは、突出部８１、８１Ａ、８１Ｂの流路８２において、空気導入口８４よりも水素燃料の流れの下流に位置する。

【0109】

以上、図面を参照して本発明の実施形態及び実施例について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。

【0110】

また、図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

【0111】

（１）図２～図８を参照して説明した実施形態１～実施形態６において、図２に示すように、給気通路６３の断面積に分布が存在する場合、スリーブ８０の空気導入口８４は、給気通路６３のうちの断面積が小さい箇所と大きい箇所とのうち、断面積が小さい箇所に位置していてもよい。給気通路６３のうちの断面積が小さい箇所では、断面積が大きい箇所と比較して空気Ｇ２の流速が大きい。従って、流速の大きい空気Ｇ２を、空気導入口８４から突出部８１の流路８２に導入できる。その結果、突出部８１の流路８２内において、水素燃料Ｇ１と空気Ｇ２とをより効果的に攪拌できる。なお、図２の例では、給気通路６３の入口Ｂ１から出口Ｂ２に近づくほど、給気通路６３の断面積が小さくなっている。

【0112】

（２）図２～図８を参照して説明したスリーブ８０の形状は、気体が流通できる限りにおいては特に限定されない。スリーブ８０は、例えば、略角筒状（例えば、略四角筒状）であってもよい。また、空気導入口８４及び水素燃料放出口８５の形状は、気体が通ることができる限りにおいて特に限定されない。空気導入口８４及び水素燃料放出口８５は、例えば、略円形状、略楕円形状、略多角形状、又は、直線及び曲線を組み合わせた形状であってもよい。

【0113】

（３）図７及び図８では、攪拌部材９０、９０Ａは、空気導入口８４よりも水素燃料の流れの下流に位置していたが、攪拌部材９０、９０Ａが流路８２に配置される限りにおいて、攪拌部材９０、９０Ａの位置は特に限定されない。例えば、攪拌部材９０、９０Ａは、スリーブ８０において、空気導入口８４よりも水素燃料の流れの上流に位置していてもよい。この点は、図３～図５に示す突出部８１、８１Ａ、８１Ｂに、攪拌部材９０、９０Ａが配置される場合も同様である。

【産業上の利用可能性】

【0114】

本発明は、エンジンに関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0115】

１ エンジン
５５ 水素燃料供給部（気体燃料供給部）
６３、１５１、１７１ 給気通路
８０ スリーブ（筒体）
８２ 流路
８３ 噴射口
８４ 空気導入口
８５ 水素燃料放出口（気体燃料放出口）
９０、９０Ａ 攪拌部材
８１２ 湾曲部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】