CN103380286A

CN103380286A - 气体燃料供给装置、高压气体喷射式柴油机及高压气体喷射式柴油机的液化气体燃料供给方法

Info

Publication number: CN103380286A
Application number: CN2012800096484A
Authority: CN
Inventors: 冈胜; 田中良知
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: MITSUBISHI Shipbuilding Corporation
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: EP2679795A4; KR20130124549A; JP2012177333A; JP6012140B2; CN103380286B; KR101494119B1; EP2679795B1; WO2012114839A1; EP2679795A1

Abstract

气体燃料供给装置（10）具备：往复式泵（20），由液压马达（50）驱动而将导入的液化气体升压至期望的压力并排出；液压泵单元（53），从由电动机驱动的可变容量型的液压泵（51）向液压马达（50）供给驱动用的液压；加热装置（30），对从往复式泵（20）供给的升压后的液化气体进行加热而使该液化气体气化；控制部（80），调整液压马达（50）的转速而将加热装置（30）的气体燃料出口压力保持恒定；及发动机入口气体减压阀（40），调整向燃烧室内喷射的气体燃料压力。

Description

气体燃料供给装置、高压气体喷射式柴油机及高压气体喷射式柴油机的液化气体燃料供给方法

技术领域

本发明涉及一种适用于例如船舶的主发动机或发电机驱动发动机等的天然气等的气体燃料供给装置、高压气体喷射式柴油机及高压气体喷射式柴油机的液化气体燃料供给方法。

背景技术

以往，存在许多将液化天然气（以下称为“LNG”）气化后的天然气作为燃料进行运转的柴油机，但是近几年，作为改善现有的燃油低速柴油机的环境排放性能的对策，主要关注高压气体喷射式二冲程低速柴油机（以下称为“SSD-GI”）。该SSD-GI是柴油机中热效率最高且输出大的发动机，且是能够以低速进行输出的发动机，能够与螺旋桨直接连结而进行驱动。

然而，在以天然气为燃料的SSD-GI的情况下，与经过验证的燃油的柴油机不同，在高压（约150～300bar）下向燃烧室内供给天然气的高压喷射技术还不成熟，与LNG燃料供给相关还未找到确立的技术。

以前，在将SSD-GI作为LNG船的主发动机候补的时期，研究了如下方法：用多级气体压缩机压缩大致大气压的汽化气体（以下称为“BOG”），并且在压缩过程中或在压缩后对BOG进行冷却，然后用于发动机燃料。但是，对BOG进行压缩及冷却的方法存在如下缺点：需要大型的设备，而且消耗很大的动力。

另一方面，在LNG船上实现了BOG的再液化系统的近几年，能够不以BOG为燃料而将BOG液化保存。因此，从BOG的有效利用的角度来看，对于在以往的LNG船上以BOG为燃料的方法作出了努力，尤其是以LNG为主发动机的主燃料这点上的障碍消失。并且，在LNG船以外的船舶上以LNG为燃料的情况下，由于使用加压方式的LNG罐而不需要BOG处理。

根据这种背景，在近几年的船舶中，渐渐关注作为主发动机等的燃料而具有良好的环境排放性能的LNG的使用，涉及LNG的使用方法等的各种研究开发变得活跃起来。

于是，作为高压喷射天然气而进行燃料供给的方法，考虑了使LNG高压化，然后对LNG进行加热而使LNG气化。这种LNG的高压化一般为使用往复泵的升压。该往复泵的循环速度为300rpm左右，所以与一般的电动机速度的转速即1800～3600rpm相比较而言，速度相当低。因此，在通过电动机来驱动往复泵的情况下，需要减速至往复泵的循环速度的机构。

并且，作为往复泵的运转所使用的一般的减速机构，已知有齿轮传动方式和滑轮方式。齿轮传动方式的减速机构为组合齿数不同的多个齿轮而成的减速机构，滑轮方式的减速机构为使由V型皮带连结的大轮、小轮旋转的构造。

此外，在液化气体的再气体化成套设备中，例如下述的专利文献1所公开的那样，通过泵使从贮存罐内取出的液化气体的压力在液体的状态下升压而进行高压化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-204026号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上述那样，在近几年的船舶中，虽然作为主发动机的燃料LNG的关注度增加，但用于以高压向燃烧室内喷射天然气的高压气体供给技术尚未确立。而且，考虑到为了高压喷射天然气作为发动机燃料，需要由往复式泵进行LNG的高压化，所以与往复式泵的驱动控制相关的下述问题被指出。即，采用将电动机作为往复泵的驱动源使用并使减速机构介入而减速至往复泵的循环速度的运转方式时，关于减速机构和电动机，产生了下述问题。

第一问题涉及往复式泵的电动机驱动所需要的机械式减速机构。

具体而言，对于齿轮传动方式的减速机构，由于预想到来自往复泵侧的转矩变动对齿轮齿面和齿根的损坏，所以考虑相对于长时间连续运转的耐久性时，需要考虑用于缓冲转矩变动的弹性接头或惯性轮等连接器。

另一方面，对于滑轮方式的减速机构，虽然具有能够利用皮带的打滑来缓和活塞泵特有的转矩变动的优点，但皮带是需要在短时间内进行更换的消耗品，所以是不适合长时间连续使用的方式。并且，对于滑轮方式的减速机构，由于担心在露出的高速接触部产生火花，所以从安全角度而言，设置于气体危险区域是不可取的。

第二问题涉及驱动往复泵的电动机。

具体而言，对于电动机，在通过减速机构减速至往复泵的循环速度时，采用上述的齿轮传动方式及滑轮方式中的任一方式都需要频率控制机构（变频器）。但是，电动机的频率控制机构在低频率下的精度具有难度，因此在控制范围宽且转速相当低的范围需要高精度的控制的情况下是不利的。

并且，在将电动机等电气设备类设置于气体危险区域的情况下，可使用的设备的旋转受到限制，因此将电动机驱动的往复泵设置于气体危险区域受到许多限制。

本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种气体燃料供给装置、具备该气体燃料供给装置的高压气体喷射式柴油机、及高压气体喷射式柴油机的液化气体燃料供给方法，该气体燃料供给装置在适用于例如高压气体喷射式二冲程低速柴油机那样以高压向燃烧室内供给燃料气体（例如天然气）的那种高压气体喷射式柴油机的高压喷射技术中，使用能够容易配置于气体危险区域的往复式泵来使燃料的液化气体（例如LNG）高压化。

用于解决问题的手段

本发明为了解决上述的问题而采用下述的手段。

本发明的气体燃料供给装置具备为了向高压气体喷射式柴油机的燃烧室内喷射燃料气体而以高压供给液化气体的高压模式，所述气体燃料供给装置具备：往复式泵，由液压马达驱动而将导入的液化气体升压至期望的压力并排出；液压泵单元，从由电动机驱动的可变容量型的液压泵向所述液压马达供给驱动用的液压；加热装置，对从所述往复式泵供给的升压后的液化气体进行加热而使该液化气体气化；控制部，调整所述液压马达的转速而将所述加热装置的气体燃料出口压力保持恒定；及发动机入口气体减压阀，调整向所述燃烧室内喷射的气体燃料压力。

根据本发明的气体燃料供给装置，具备：往复式泵，由液压马达驱动而将导入的液化气体升压至期望的压力并排出；液压泵单元，从由电动机驱动的可变容量型的液压泵向所述液压马达供给驱动用的液压；加热装置，对从所述往复式泵供给的升压后的液化气体进行加热而使该液化气体气化；控制部，调整所述液压马达的转速而将所述加热装置的气体燃料出口压力保持恒定；及发动机入口气体减压阀，调整向所述燃烧室内喷射的气体燃料压力，因此驱动往复式泵的液压马达的转速由液压泵的容量控制（油量控制）来决定，不需要进行机械式减速机构和电动机的转速控制。

并且，由液压马达驱动的往复式泵与向液压马达供给液压的液压泵单元之间能够通过液压配管使彼此连接而分开配置，所以没有电气设备或减速机构的往复式泵容易设置于气体危险区域内。

本发明的第一形态的气体燃料供给装置中，所述控制部利用所述液压泵的可变容量控制来调整所述液压马达的转速而将所述气体燃料出口压力保持恒定。由此，液压马达的转速能够进行遍及从低转速范围到高转速范围的宽范围的高精度的控制。因此，能够进行从往复式泵向加热装置供给的液化气体的高精度的流量控制，其结果是，从加热装置气化而流出的气体燃料的压力即气体燃料出口压力也能够进行高精度的控制。

本发明的第二形态的气体燃料供给装置设有具备流量调整阀的再循环线，该再循环线使由所述往复式泵升压后的液化气体从所述加热装置的上游侧分支而流至吸入筒，导入所述再循环线的再循环流量由基于所述控制部的控制信号而动作的所述流量调整阀进行调整。由此，在无法控制液压马达的转速的低速范围或危急时缩小液化气体量的情况下，能够进行如下对策：通过流量调整阀的开度调整来控制在再循环线流动的再循环流量。

本发明的第三形态的气体燃料供给装置具备真空防止线，该真空防止线从将所述液压泵单元与所述液压马达之间连接的液压供给线分支而连接于低压线，并设有阻止从所述液压供给线朝向所述低压线的方向的液压流动的止回阀。由此，在液压系统的紧急停止时等，通过从低压线吸起液压油而能够防止液压马达内成为真空。

本发明的第四形态的气体燃料供给装置具备多个气体燃料供给系统，该气体燃料供给系统具备所述往复式泵、所述液压泵单元及所述加热单元而构成，各气体燃料供给系统的液压系统以能够相互利用的方式连接。由此，能够改善液压系统的冗余性。

本发明的第五的形态的气体燃料供给装置中，所述发动机入口气体减压阀能够实现：高压供给（以下称为“高压模式”），向所述高压气体喷射式柴油机的燃烧室内喷射所述气体燃料；及低压供给（以下称为“低压模式”），供给所述气体燃料作为气体火花式奥托循环发动机的燃料。根据低压模式，通过将该发动机入口气体减压阀装备于例如供给船内电力的发电用发动机，能够供给低压且少量的燃料气体。

本发明的高压气体喷射式柴油机将使液化气体气化而得到的气体作为燃料进行运转，并具备技术方案1～6中任一项所述的气体燃料供给装置。

根据本发明的高压气体喷射式柴油机，将使液化气体气化而得到的气体作为燃料进行运转，并具备技术方案1～6中任一项所述的气体燃料供给装置，因此驱动往复式泵的液压马达的转速由液压泵的容量控制来决定，所以不需要进行减速机构和电动机的转速控制，且容易进行往复式泵的气体危险区域内设置。

本发明的液化气体燃料供给方法为了向高压气体喷射式柴油机的燃烧室内喷射气体燃料而以高压供给液化气体，所述液化气体燃料供给方法具备：气体燃料升压工序，液压马达驱动的往复式泵导入液化气体并使该液化气体升压至期望的排出压力，所述液压马达接受从由电动机驱动的可变容量型液压泵供给的液压而进行运转；及加热气化工序，对从所述往复式泵供给的升压后的液化气体进行加热而生成气体燃料，调整所述液压马达的转速而将所述加热装置的气体燃料出口压力保持恒定，且操作在所述燃烧室的入口附近设置的发动机入口气体减压阀来进行向所述燃烧室喷射的气体燃料压力的调整。

根据本发明的高压气体喷射式柴油机的液化气体燃料供给方法，具备：气体燃料升压工序，液压马达驱动的往复式泵导入液化气体并使该液化气体升压至期望的排出压力，所述液压马达接受从由电动机驱动的可变容量型液压泵供给的液压而进行运转；及加热气化工序，对从所述往复式泵供给的升压后的液化气体进行加热而生成气体燃料，调整所述液压马达的转速而将所述加热装置的气体燃料出口压力保持恒定，且操作在所述燃烧室的入口附近设置的发动机入口气体减压阀来进行向所述燃烧室喷射的气体燃料压力的调整，因此不需要进行减速机构和电动机的转速控制，而且容易进行往复式泵的气体危险区域内设置。

发明效果

根据上述的本发明，在例如高压气体喷射式二冲程低速柴油机那样以高压向燃烧室内供给燃料气体而进行运转的那种高压气体喷射式柴油机中，使用液压马达驱动的往复式泵来使燃料的液化气体高压化，因此能够容易地将往复式泵配置于气体危险区域。

并且，由于没有滑轮方式或齿轮传动方式的减速机构，所以不需要进行皮带更换和相对于齿轮表面磨损的维护作业。

而且，由于成为不需要进行电动机的转速控制的装置，所以驱动往复式泵的液压马达的转速能够进行遍及从低转速范围到高转速范围的宽范围的高精度的控制，从而能够进行遍及宽范围的高精度的流量控制。

附图说明

图1是表示本发明的气体燃料供给装置的一实施方式的系统图。

图2是横轴为运转点（OP），纵轴表示往复式泵的泵负载及再循环控制阀（RCV）开度的“功能1”的说明图。

图3是横轴为往复式泵的泵负载，纵轴表示液压泵的斜盘角度的“功能2”的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的气体燃料供给装置的一实施方式进行说明。

图1所示的实施方式的气体燃料供给装置10是具备向高压气体喷射式柴油机的燃烧室内喷射供给使液化气体气化后的燃料气体的高压模式的装置。作为本实施方式的高压气体喷射式柴油机，例如有高压气体喷射式二冲程低速柴油机（以下称为“SSD-GI”）。

此外，在以下的说明中，设液化气体为液化天然气（以下称为“LNG”），以LNG气化后的天然气为燃料气体，但实施方式的装置也能够适用于例如以液化石油气（LPG）等液化气体为燃料的发动机。

气体燃料供给装置10具备：LNG燃料系统，将由往复式泵20使LNG升压后气化得到的天然气喷射供给至高压气体喷射机构的燃烧室内；液压系统，向驱动往复式泵20的液压马达50供给液压；及控制部80，进行液压马达50等的控制。此外，图示的结构例中，LNG燃料系统及液压系统各设置有两组，但并没有限定于此。

LNG燃料系统具备由液压马达50驱动的往复式泵20。该往复式泵20是导入处于大致大气压状态的LNG，并将导入的LNG升压至期望的压力并排出的泵。在往复式泵20的吸入侧连接的LNG导入配管21与未图示的LNG罐等连接。

在往复式泵20的排出侧连接的LNG供给配管22具备从泵侧开始依次配置的加热装置30及发动机入口气体减压阀（以下称为“气体减压阀”）40。

加热装置30是对从往复式泵20供给的升压后的LNG进行加热而使该LNG气化的装置。即，流入加热装置30的高压的LNG通过在装置内被加热而作为LNG气化后的天然气流出。

在加热装置30的出口附近设有压力传感器31，由该压力传感器31检测出的天然气出口压力PV作为气体燃料出口压力输入至控制部80。

控制部80为了将天然气出口压力PV保持为预先规定的一定的压力值而调整后述的液压马达50的转速。

从加热装置30供给的天然气在由气体减压阀40调整为期望的压力后，喷射供给至高压的燃烧室内。即，为了喷射到被活塞压缩而处于高压的状态的燃烧室内，由气体减压阀40调整的天然气的喷射（供给）压力需要设定成比燃烧室内的压力高的高压，将在这种高压下向燃烧室内喷射天然气的运转模式称为“高压模式”。此外，在SSD-GI的情况下，高压模式中的天然气的喷射压力大约为150～300bar。

除了上述的“高压模式”以外，气体减压阀40还具备供给气体燃料的天然气作为气体火花式奥托循环发动机的燃料的“低压模式”。该“低压模式”使用于向例如供给船内电力的发电用发动机等供给气体燃料的情况，与“高压模式”相比为低压。

LNG供给配管22具备从加热装置30的上游侧分支的再循环线23。该再循环线23是使在往复式泵20中升压后的LNG从加热装置30的上游侧分支而流至吸入筒24的配管系统，在吸入筒24的上游侧设有流量调整阀的再循环控制阀25。

通过设置这种再循环线23，在无法控制液压马达50的转速的低速范围或危急时缩小LNG流量的情况下，能够通过流量调整阀25的开度调整来控制在再循环线23流动的LNG再循环流量而进行应对。

具体而言，例如图2所示的说明图那样，在泵负载小的低速范围内增加再循环控制阀25的开度而确保再循环流量，即，通过在泵负载小的运转点OP增加再循环流量，确保流经往复式泵20的LNG的总流量，维持在能够进行液压马达50的控制的转速范围。另外，在危急时缩小LNG量的情况下，只要增加再循环控制阀25的开度而使绕过加热装置30的再循环流量增加，从而限制向加热装置30的供给量即可。此外，图2的说明图相当于图1的“功能1”。

吸入筒24是收集从LNG供给配管22分支而导入的LNG，并送回往复式泵20的再循环吸入部的LNG容器。导入再循环线23的LNG的再循环流量由基于从控制部80输出的运转点OP的控制信号而动作的再循环控制阀25进行调整。该运转点OP的控制信号是基于例如根据发动机转速决定的设定点SP和由压力传感器31检测出的天然气出口压力PV来决定控制部80进行输出的运转点的开度信号。

此外，该情况下的设定点SP如上述的发动机转速那样，可以采用成为气体减压阀40的控制性高的压力值的变动值，或者，也可以将设定点SP设为固定值。

液压系统具备由未图示的电动机驱动的可变容量型的液压泵51，并具备从该液压泵51经由液压油供给配管（液压供给线）52向驱动往复式泵20的液压马达50供给液压的液压泵单元53。

图示的液压泵单元53具备成为恒定速度的电动驱动的两台液压泵51，使从主储油罐54吸入的液压油升压并供给至液压马达50。在此使用的液压泵51是例如斜盘泵那种可变容量型的、即使以恒定速度旋转也能够通过斜盘角度的调整等来调整液压油供给量的泵。

此外，液压泵单元53的液压泵51不限于两台。

图3的说明图是并用两台斜盘式的液压泵51的情况的控制例，相当于图1的“功能2”。

在以往复式泵20的泵负载为横轴的情况下，第一控制例如图中实线所示，根据泵负载的变化，对于两台液压泵51一样地控制斜盘角度。即为并用的两台液压泵51分别分担需要的液压量的50%的运转控制例。

在第二控制例中，一台被控制成实线表示的斜盘角度，另一台被控制成虚线表示的斜盘角度。在该情况下，成为两台液压泵51被设定成不同的斜盘角度，任意一台供给液压量的大部分，另一台补充不足部分的运转控制。

驱动液压马达50后的液压油穿过液压油返回配管55而返回至副储油罐56。图示的副储油罐56为与主储油罐54分开的构造，两储油罐54、56之间由液压油连结管57连接。

在副储油罐56内的液压油无法通过重力返回的情况下，运转设置于液压油连结管57的油移送泵58而使液压油返回到主储油罐54。此时，返回主储油罐54的液压油通过设置于液压油连结管57的油冷却器59而被冷却，从而防止温度上升。

在主储油罐54中设有循环流路60，该循环流路60如在从副储油罐56无法实现重力返回的情况或主储油罐54与副储油罐56一体构造的情况下使用那样，根据需要使内部的液压油循环而进行冷却。在该循环流路60设有油循环泵61及油冷却器62，因此通过使主储油罐54内的液压油内部循环，能够使液压油通过油冷却器61进行冷却以防止油温上升。

在图1所示的液压系统中设有液压设备保护用的真空防止线63。该真空防止线63是从将液压泵单元53与液压马达50之间连接的液压油供给配管52分支而连接于低压线的副储油罐56的配管。

在真空防止线63的适当位置设有阻止从液压油供给配管52朝向副储油罐56的方向的液压流动的止回阀64。

通过设置这种真空防止线63，在液压系统的紧急停止时等，例如在停止液压泵51的情况下，即使没有液压的供给，液压马达50也以惯性力进行旋转，因此通过从低压的副储油罐56吸起液压油而能够防止液压马达50内成为真空。即，虽然通常运转时为了从液压泵51供给液压，止回阀64关闭而不产生从液压油供给配管52朝向副储油罐56的流动，但在液压油的供给消失的紧急停止时，液压油供给配管52内变成负压而从副储油罐56吸起液压油，因此能够防止液压马达50内成为真空。

并且，在液压泵51的出口附近设有具备危急再循环阀65的液压油再循环线66。该危急再循环阀65在液压油供给配管52达到规定值以上的高压时打开而使液压油返回到主储油罐54，保护液压泵51及其下游侧的配管和液压设备类。

在图示的结构例中，具备多个气体燃料供给系统，该气体燃料供给系统具备往复式泵20、液压泵单元53及加热单元30而构成，各气体燃料供给系统的液压系统以能够相互利用的方式连接。即，彼此的液压油供给配管52之间由连络供给配管67连接，彼此的57之间由连络返回配管68连接。此外，在连络供给配管67上设有开闭阀69，在连络返回配管68上设有开闭阀70。此外，图中的标号71为使液压油循环的泵。

如此，通过连络供给配管67及连络返回配管68而使液压的相互利用成为可能，因此即使在任意一个液压系统破损的情况下，也能够使用从另一个液压系统供给的液压进行运转等，从而液压系统的冗余性改善。

如上述那样，本实施方式的气体燃料供给装置10具备：往复式泵20，由液压马达50驱动而将导入的LNG升压至期望的压力并排出；液压泵单元53，从由电动机驱动的可变容量型的液压泵51向液压马达50供给驱动用的液压；加热装置30，对从往复式泵20供给的升压后的LNG进行加热而使该LNG气化；控制部80，调整液压马达50的转速而将加热装置30的天然气出口压力PV保持恒定；及气体减压阀40，调整向燃烧室内喷射的天然气的压力，因此驱动往复式泵20的液压马达50的转速能够由液压泵51的容量控制（油量控制）来控制。

上述的控制部80利用液压泵51的可变容量控制来调整液压马达50的转速，进行将天然气出口压力PV保持恒定的控制。因此，液压马达50的转速能够进行遍及从低转速范围到高转速范围的宽范围的高精度的控制。因此，能够对从往复式泵20向加热装置30供给的LNG进行高精度的流量控制，所以能够高精度地控制从加热装置30气化而流出的天然气的压力即天然气燃料出口压力PV。

如此，液压马达50的转速、往复式泵20的流量及天然气出口压力PV彼此具有关联，因此也可以取代将天然气出口压力PV保持恒定的控制，而将液压马达50的转速作为控制对象。

使用上述的气体燃料供给装置10向SSD-GI供给LNG燃料的LNG燃料供给方法具备向燃烧室内喷射并供给天然气的高压模式。

该高压模式具备：气体燃料升压工序，以液压马达50为驱动源的往复式泵20导入LNG并使该LNG升压至期望的排出压力，所述液压马达50接受从由电动机驱动的可变容量型的液压泵51供给的液压而进行运转；及加热气化工序，加热装置30对从往复式泵20供给的升压后的LNG进行加热而生成天然气。

而且，在本实施方式的LNG燃料供给方法中，调整液压马达50的转速，换言之，调整从往复式泵20向加热装置30供给的LNG量，将从加热装置30流出的天然气出口压力PV保持恒定，且操作在燃烧室的入口附近设置的气体减压阀40而进行通常运转时向燃烧室喷射的天然气压力的调整。

通过采用这种LNG燃料供给方法，在往复式泵20的运转中，不需要进行机械式减速机构和电动机的转速控制，而且，容易进行往复式泵的气体危险区域内设置。这是因为液压马达50的转速能够根据从液压泵51供给的油量进行调整。

在图1的具体例中，例如船舶的内部由舱壁分割成气体危险区和气体安全区，并能够将由电动机驱动的液压泵51设置于气体安全区侧。因此，对于驱动液压泵51的电动机，可以使用通常的非防爆规格且恒定速度的电动机，从而能够增加设备选择的自由度。

另一方面，设置于气体危险区侧的液压马达50为未使用电的构造，所以不受设置上的限制。

即，由液压马达50驱动的往复式泵20与向液压马达50供给液压的液压泵单元53之间能够通过液压油供给配管52使彼此连接而分开配置，所以没有电气设备或减速机构的往复式泵20容易设置于气体危险区域内。

而且，具备上述的气体燃料供给装置10并以使如LNG那种液化气体气化而得到的气体为燃料的高压气体喷射式柴油机不需要进行减速机构和电动机的转速控制，且容易进行往复式泵的气体危险区域内设置。

如此，根据上述的本实施方式，在例如SSD-GI那样以高压向燃烧室内供给天然气等燃料气体而进行运转的那种高压气体喷射式柴油机中，使用液压马达驱动的往复式泵20来使燃料的液化气体高压化，因此能够容易地将往复式泵20配置于气体危险区域。并且，由于没有滑轮方式或齿轮传动方式的那种减速机构，所以不需要进行皮带更换和相对于齿轮表面磨损的维护作业。

而且，虽然在液压泵51上使用了电动机，但成为了不需要进行电动机的转速控制的装置，所以驱动往复式泵20的液压马达50的转速能够进行遍及从低转速范围到高转速范围的宽范围的高精度的控制，从而能够进行遍及宽范围的高精度的流量控制。

此外，本发明并没有限定于上述的实施方式，除了能够适用于例如船舶的推进用主机以外，也能够适用于LNG浮体或陆地上LNG基地等的发电机驱动用发动机，能够在不超出本发明的宗旨的范围内进行适当变更。

标记说明

10 气体燃料供给装置

20 往复式泵

23 再循环线

24 吸入筒

25 再循环控制阀（流量调整阀）

30 加热装置

40 发动机入口气体减压阀（气体减压阀）

50 液压马达

51 液压泵

53 液压泵单元

63 真空防止线

64 止回阀

67 连络供给配管

68 连络返回配管

80 控制部

Claims

1.一种气体燃料供给装置，为了向高压气体喷射式柴油机的燃烧室内喷射燃料气体而以高压供给液化气体，所述气体燃料供给装置具备：

往复式泵，由液压马达驱动而将导入的液化气体升压至期望的压力并排出；

液压泵单元，从由电动机驱动的可变容量型的液压泵向所述液压马达供给驱动用的液压；

加热装置，对从所述往复式泵供给的升压后的液化气体进行加热而使该液化气体气化；

控制部，调整所述液压马达的转速而将所述加热装置的气体燃料出口压力保持恒定；及

发动机入口气体减压阀，调整向所述燃烧室内喷射的气体燃料压力。

2.根据权利要求1所述的气体燃料供给装置，其中，

所述控制部利用所述液压泵的可变容量控制来调整所述液压马达的转速而将所述气体燃料出口压力保持恒定。

3.根据权利要求1或2所述的气体燃料供给装置，其中，

设有具备流量调整阀的再循环线，该再循环线使由所述往复式泵升压后的液化气体从所述加热装置的上游侧分支而流至吸入筒，导入所述再循环线的再循环流量由基于所述控制部的控制信号而动作的所述流量调整阀进行调整。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的气体燃料供给装置，其中，

具备真空防止线，该真空防止线从将所述液压泵单元与所述液压马达之间连接的液压供给线分支而连接于低压线，并设有阻止从所述液压供给线朝向所述低压线的方向的液压流动的止回阀。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的气体燃料供给装置，其中，

具备多个气体燃料供给系统，该气体燃料供给系统具备所述往复式泵、所述液压泵单元及所述加热单元而构成，各气体燃料供给系统的液压系统以能够相互利用的方式连接。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的气体燃料供给装置，其中，

所述发动机入口气体减压阀具备：高压模式，向所述高压气体喷射式柴油机的燃烧室内喷射所述气体燃料；及低压模式，供给所述气体燃料作为气体火花式奥托循环发动机的燃料。

7.一种高压气体喷射式柴油机，将使液化气体气化而得到的气体作为燃料进行运转，并具备权利要求1～6中任一项所述的气体燃料供给装置。

8.一种高压气体喷射式柴油机的液化气体燃料供给方法，为了向高压气体喷射式柴油机的燃烧室内喷射气体燃料而以高压供给液化气体，所述液化气体燃料供给方法具备：

气体燃料升压工序，液压马达驱动的往复式泵导入液化气体并使该液化气体升压至期望的排出压力，所述液压马达接受从由电动机驱动的可变容量型液压泵供给的液压而进行运转；及

加热气化工序，对从所述往复式泵供给的升压后的液化气体进行加热而生成气体燃料，

调整所述液压马达的转速而将所述加热装置的气体燃料出口压力保持恒定，且操作在所述燃烧室的入口附近设置的发动机入口气体减压阀来进行向所述燃烧室喷射的气体燃料压力的调整。